Máy phân loại kiểu sàng th−ờng có hai dạng là sàng phẳng và sàng hình trụ (thùng quay).
3.8.1. Máy phân loại kiểu sàng phẳng:
Máy gồm một số sàng đ−ợc xếp chồng lên nhau phía trên một khung tạo rung. Sàng có kích th−ớc lỗ từ 20 àm đến 125 mm. Các hạt có kích th−ớc nhỏ hơn kích th−ớc lỗ sàng sẽ đi qua sàng d−ới tác dụng của trọng lực cho đến sàng có kích th−ớc lỗ mà nó sẽ giữ hạt lại ở trên sàng.
Máy phân loại kiểu sàng phẳng
3.8.2. Máy phân loại kiểu sàng hình trụ:
Máy phân loại dạng này chủ yếu để sử dụng phân loại các loại hạt ngũ cốc nh− lúa, gạo, cà phê, hạt điều... Máy có cấu tạo gồm sàng hình trụ làm bằng thép tấm có đục lỗ hoặc bằng l−ới đan. Các sàng đ−ợc đặt nghiêng so với mặt phẳng nằm ngang một góc từ 5-100. Các sàng có thể đ−ợc bố trí dạng đồng tâm (sàng này nằm trong sàng kia) hoặc dạng song song nối tiếp (các hạt đi từ sàng này đến sàng kia). Máy phân loại kiểu sàng hình trụ có năng suất cao hơn máy phân loại kiểu sàng phẳng. Năng suất của máy sẽ tăng cùng với tốc
33
độ quay của sàng, tuy nhiên nếu tốc độ quay v−ợt quá tốc độ giới hạn, vật liệu do lực ly tâm sẽ dính vào sàng mà không rơi xuống.
Máy phân loại kiểu sàng nối tiếp
Máy phân loại kiểu sàng đồng tâm 3.9. Máy phân loại trái cây
3.9.1 Máy phân loại dùng con lăn
Máy gồm một số con lăn lắp phía trên một băng chuyền nghiêng. Khoảng cách từ các con lăn đến bề mặt của băng tải tăng dần theo chiều chuyển động của vật liệu. Trong khi chuyển động cùng tấm băng, nếu kích th−ớc của trái cây nhỏ hơn khoảng cách giữa con lăn và bề mặt tấm băng, trái cây ra đi ra ngoài máng hứng.
34
Bộ phận phân loại là các dây cáp căng giữa hai trục quay. Khoảng cách giữa hai dây cáp tăng dần từ trên xuống. Nguyên liệu cần phân loại th−ờng là các loại quả to nh− cam, b−ởi, chanh... Nguyên liệu đ−ợc nạp vào từ phía trên. Sau khi nạp vào, các quả sẽ chuyển động dọc theo khe hở giữa 2 sợi dây cáp và sẽ rơi xuống máng hứng ở d−ới nếu khoảng cách giữa hai sợi dây cáp lớn hơn kích th−ớc của quả.
3.10. ống phân loại
Sử dụng rất hiệu quả trong công nghiệp xay xát, dùng phân loại hạt dài và ngắn, thí dụ nh− phân loại tấm ra khỏi gạo.
ống phân loại là một ống hình trụ đ−ợc truyền động quay, làm từ thép tấm mỏng
cuộn tròn lại. Bề mặt bên trong của ống đ−ợc tạo các hốc lõm có kích th−ớc chính xác và bằng nhau bằng ph−ơng pháp dập bên trong và đồng trục với ống có một vít tải và máng hứng có thể điều chỉnh vị trí hứng đ−ợc bằng các quay máng. ống và vít tải có thể quay cùng số vòng quay hoặc có thể khác nhau.
Nguyên liệu đ−ợc đ−a vào ở một đầu của ống. Khi quay, hạt sẽ chui vào hốc. Các hạt dài rơi ra ngay khi hốc vừa đ−ợc quay lên. Trái lại, hạt ngắn nằm sâu trong hốc nên rơi ra sau khi ống đã quay lên cao. Phần hạt ngắn sẽ rơi vào máng hứng và đ−ợc vít tải đẩy dọc theo máng ra ngoài và rơi theo một đ−ờng riêng. Sau một số lần quay, hấu hết hạt ngắn đ−ợc chuyển lên máng hứng, phần còn lại trong ống chỉ là hạt dài. Do ống quay đặt hơi dốc nên hạt dài di chuyển dần về đầu thấp của ống và rơi ra. Tùy theo vị trí của máng hứng, kích th−ớc của các hạt dài và ngắn đ−ợc phân riêng sẽ thay đổi.
Năng suất và chất l−ợng làm việc của ống phân loại tăng khi ống dài hơn. Ngoài ra kích th−ớc cần chính xác và đồng nhất, nếu không rất khó phân loại. Trong tr−ờng hợp quay nhanh, lực lytâm quá lớn sẽ làm hạt bám chặt lên thành ống làm giảm khả năng phân
Một cỡ
Trục quay Dây cáp
Trục quay
Puly Cấu tạo của máy phân loại dùng dây cáp
35
riêng hoặc đôi khi không phân riêng đ−ợc.
3.11 Máy phân phân cỡ tôm
3.11.1 Nguyên tắc
Bộ phận làm việc chính là cặp trục lắp nghiêng so với mặt phẳng nằm ngang. Khoảng cách giữa hai trục lăn tăng dần từ trên xuống. Tôm đ−ợc nạp vào từ phía trên của cặp trục và đi xuống d−ới. Khi nào khoảng cách giữa hai trục lăn lớn hơn chiều dày thân tôm, tôm sẽ rơi xuống máng hứng và đi đến băng chuyền tiếp nhận tôm.
1.Thùng chứa nguyên liệu 5.Tấm điều chỉnh cỡ tôm
2.Băng tải nạp liệu 6. Máng hứng tôm
3. Sàng rung 7. Băng tải lấy tôm ra ngoài
4.Trục lăn phân cỡ Máy phân cỡ gồm 2 phần chính:
i) Bộ phận nạp liệu: Bộ phận này gồm một thùng nạp nguyên liệu dạng hình chữ nhật đ−ợc làm bằng thép không rỉ. Bên trong thùng có đặt một băng tải nạp liệu để đ−a nguyên liệu lên cao. Do độ dốc của băng tải lớn nên trên tấm băng bằng thép có các thanh gờ để đ−a tôm lên. Phía d−ới đầu tháo liệu của băng tải là một sàng rung. Mục đích của sàng rung là dàn đều nguyên liệu và sau đó phân bố đều đến các trục lăn phân loại. Phía d−ới sàng rung có lắp các mô tơ điện tạo rung.
36
Máy phân loại trục lăn
ii) Bộ phận phân cỡ: Bộ phận này bao gồm các cặp trục phân cỡ chuyển động ng−ợc chiều nhau và đặt nghiêng một góc so với mặt nằm ngang. Do máy phân cỡ th−ờng phân nhiều cỡ nên các trục lăn phân cỡ th−ờng chia làm hai trục ngắn hơn. Trục lăn th−ờng làm bằng thép không rỉ và có chiều dài khoảng từ 3- 4 m. Tại khoảng hở không phân cỡ giữa hai trục lăn, ng−ời ta đặt các tấm chắn không cho nguyên liệu lọt xuống các khe không phân cỡ. Phía d−ới trục lăn phân cỡ là các máng hứng nguyên liệu. Phía d−ới các máng hứng là các băng tải chuyển nguyên liệu ra ngoài.
3.11.2 Nguyên lý hoạt động
Nguyên liệu sau khi rửa sạch đ−ợc đ−a vào thùng nạp nguyên liệu. Băng tải nạp liệu sẽ đ−a nguyên liệu lên phía trên và đổ vào sàng rung. Sàng rung sẽ phân bố đều nguyên liệu vào các trục lăn phân loại. Nguyên liệu sẽ đi vào khe hở giữa hai trục lăn và chuyển động đi xuống. Khi chiều dày thân tôm nhỏ hơn khoảng cách giữa hai trục lăn, tôm sẽ rơi xuống máng hứng và đến băng tải tiếp nhận nguyên liệu. Để điều chỉnh cỡ nguyên liệu, ng−ời ta có thể điều chỉnh khoảng cách của 2 trục lăn nhờ các vít hoặc điều chỉnh bằng các tấm điều chỉnh cỡ nguyên liệu số 5, tấm này có thể dịch lên, dịch xuống
để tăng giảm cỡ nguyên liệu.
3.12. Máy lựa chọn dùng quang điện
37
Thiết bị sử dụng các tia sáng chiếu vào thực phẩm, quá trình phân loại dựa vào sự khác nhau về màu sắc của thực phẩm. Thiết bị loại này dùng để phân loại thực phẩm có màu sắc khác nhau nh− các loại quả chín và quả xanh, loại gạo, phân loại lúa mì,...
Nguyên lý làm việc
38
Lúa mì bị loại Lúa mì thành phẩm
3.4.2 Cấu tạo và hoạt động: Cấu tạo của thiết bị phân loại dùng quang điện đ−ợc miêu tả ở hình bên.
Thiết bị bao gồm một phễu nạp nguyên liệu (1), phễu này đặt trên một sàng rung (2) để dàn đều nguyên liệu. Nguyên liệu đ−ợc chảy xuống một ống tr−ợt (3) thành hàng. Phía d−ới của ống tr−ợt có đặt một thiết bị dùng để phân loại thực phẩm theo màu sắc (4). Thiết bị này gồm có đèn phát ra tia sáng chiếu vào thực phẩm. Trên thiết bị có đặt đối diện với đèn huỳnh quang là một vật kính thu nhận ánh sáng phát ra chiếu qua thực phẩm. Màu sắc trên thực phẩm khác nhau sẽ tác động lại vật kính. Từ tín hiệu từ vật kính chuyển đến bộ phận điều khiển để phân tích. Tín hiệu này đ−ợc chuyển qua tín hiệu điện áp : làm thay đổi hiệu điện thế, từ tín hiệu điện sẽ chuyển qua tín hiệu cơ học. Khi có sự khác nhau vè màu sắc sẽ làm thay đổi điện áp và bộ phận điều khiển tác động vào bộ phận nén khí hoạt động mở van đẩy (5) và đẩy thực phẩm không phù hớp với màu sắc yêu cầu chuyển động lệch h−ớng chuyển động. Nh− vậy, thực phẩm đã đ−ợc phân ra thành hai loại đặt trong hai thùng chứa (7) và (8).
Máy phân loại dùng quang điện
39
Ch−ơng 4: máy nghiền nhỏ thực phẩm
4.1 Quá trình nghiền nhỏ
Nghiền nhỏ là quá trình chia nhỏ thực phẩm bằng cách tác động lên thực phẩm các lực: nén, cắt và va đập. Quá trình nghiền nhỏ sẽ làm tăng tỷ số giữa diện tích bề mặt và thể tích của thực phẩm. Từ đó làm thuận lợi cho các quá trình sấy khô, gia nhiệt và làm lạnh sau này hoặc nâng cao hiệu quả của quá trình ép dịch. Khi nghiền kết hợp với sàng sẽ tạo ra các hạt có kích th−ớc đồng đều, thuận lợi cho các quá trình phối trộn.
Các lực chia nhỏ th−ờng sử dụng
4.2.Máy nghiền đĩa
4.2.1 Nguyên tắc
Thực phẩm đ−ợc đ−a vào khoảng không gian của hai đĩa, khi đĩa quay, d−ới tác dụng của lực nén tr−ợt, thực phẩm bị nghiền nhỏ và chuyển động ra bên ngoài vành đĩa. Máy nghiền đĩa đ−ợc sử dụng để nghiền các vật liệu khô hoặc ẩm −ớt.
4.2.2 Phân loại:
- máy nghiền đĩa trục thẳng đứng và đĩa trên quay.
- máy nghiền đĩa trục thẳng đứng và đĩa d−ới quay.
- máy nghiền đĩa trục nằm ngang và một đĩa quay.
nén chẻ
cắt bẻ
nén tr−ợt C−a
Va đập Hình 6.1: Các lực cơ học
Nguyên tắc nghiền đĩa
Nguyên liệu Sản phẩm
40
- máy nghiền đĩa trục nằm ngang và 2 đĩa cùng quay.
4.2.3 Cấu tạo và hoạt động
Đĩa đ−ợc chế tạo bằng kim loại hoặc bằng đá mài (có đánh thêm đai thép). Đĩa bằng gang có vận tốc quay đạt 28 m/s, đĩa bằng thép đạt đến 68 m/s. Đĩa bằng đá có vận tốc thấp hơn, với loại trục đứng 10 m/s, trục nằm ngang khoảng 18 m/s. Đĩa nghiền phải có độ bền cao, độ cứng cao, có bề mặt nhám, có cơ tính đồng đều để trong quá trình mài mòn thì chúng mòn đều. Trên đĩa nghiền có các rãnh nghiền với profin dạng tam giác. Mục đích của các rãnh này để tăng c−ờng quá trình nghiền, thông gió cho máy và thuận lợi cho quá trình tháo liệu
Cấu tạo chung của máy nghiền đĩa
Hộp cấp liệu chảy qua nam châm tách sắt vụn rồi xuống vít tải. Vít tải có nhiệm vụ đẩy hạt vào không gian giữa hai đĩa nghiền. Một đĩa cố định, còn một đĩa đ−ợc lắp với trục quay do puly dẫn động. Bột nghiền đ−ợc cần gạt đẩy vào cửa tháo liệu của hộp chứa liệu.
4.3 Máy nghiền răng
4.3.1 Nguyên lý
Sử dụng hai đĩa trên đĩa có gắn các răng nghiền hình tròn hoặc hình vuông. Khi đĩa quay, nguyên liệu đi vào từ không gian giữa của đĩa sẽ bị va đập vào các răng và bị vỡ ra. Nguyên liệu thích hợp cho máy nghiền răng là nguyên liệu dạng khô và dòn nh− gạo, cà phê, hạt tiêu, hạt điều...
4.3.2. Cấu tạo và hoạt động
4.3.2.1 Cấu tạo Cửa nạp liệu Đĩa cố định Đĩa quay Puly truyền động L−ới sàng Máng tháo liệu Cơ cấu điều chỉnh khoảng
cách hai đĩa
41
Cấu tạo chung của máy nghiền răng
Máy nghiền răng là một biến thể của máy nghiền đĩa. Máy gồm một trục nằm ngang trên đó có lắp một đĩa quay. Trên đĩa quay có gắn răng nghiền đ−ợc xếp thành những vòng tròn đồng tâm, càng xa tâm thì b−ớc răng càng giảm. Đặt đối diện với đĩa quay là đĩa cố định. Đĩa cố định cũng đ−ợc lắp các răng nghiền, các răng này đ−ợc xếp thành những đ−ờng tròn đồng tâm, vòng răng trên đĩa này nằm xen kẽ với vòng răng của đĩa đối diện.
Vật liệu làm răng th−ờng là kim loại cứng nh− thép, đồng hoặc đuyara. Răng có dạng hình tròn hoặc hình vuông đ−ợc lắp chặt hoặc hàn trên các đĩa. Khi răng mòn đ−ợc tháo ra thay thế, nếu răng đ−ợc hàn vào đĩa thì khi ta thay thế thì phải thay cả đĩa lẫn răng nghiền. 4.3.2.2 Hoạt động: Vật liệu đ−ợc nạp vào máy theo chiều trục. Sau khi vật liệu rơi vào vòng răng thứ nhất của đĩa quay thì vật liệu bị va đập và đẩy sang vòng thứ hai của đĩa đối
L−ới sàng Máng tháo liệu Đĩa cố định Cửa nạp liệu Puly truyền động Đĩa quay Răng nghiền
42
diện và cứ thế va đập nh− vậy cho đến khi bị đẩy ra ngoài. Do b−ớc răng giảm dần nên độ mịn của sản phẩm sẽ nhỏ dần theo chiều tăng của bán kính đĩa
Các máy nghiền răng có vận tốc quay của đĩa càng lớn và số dãy răng nghiền trên đĩa càng nhiều thì mức độ nghiền càng cao, đối với loại 2 đĩa quay, ng−ời ta thiết kế đĩa quay ng−ợc chiều nhau khi đó năng suất va đập lớn hơn.
4.4. Máy nghiền búa
4.4.1. Nguyên lý : Nguyên liệu sẽ bị va đập, chà xát với các búa và thành trong của máy. Nguyên liệu bị va đập nhiều lần cho đến khi nhỏ hơn kích th−ớc lỗ sàng và đi ra ngoài. Muốn nghiền đ−ợc vật liệ thì động lực búa lớn hơn công để phá vỡ vật liệu. Do đó máy nghiền búa phù hợp với nguyên liệu khô và dòn nh− các loại hạt ngũ cốc: cà phê, gạo; bột cá, đ−ờng, muối...
Máy nghiền búa có các dạng : nghiền thô, nghiền trung bình và nghiền mịn.
Máy nghiền thô : dùng búa có trọng l−ợng: G = 200 - 700 N, vận tốc dài v = 15 -20 m/s, hạt thành phẩm có d >=20 mm, số búa ít
Máy nghiền trung bình: dùng búa có trọng l−ợng: G = 30 - 50 N, vận tốc dài v = 25 - 60 m/s, hạt thành phẩm có d= 1-5 mm.
Máy nghiền nhỏ: dùng búa có trọng l−ợng: G = 5 - 10 N, vận tốc dài v = 100 m/s, hạt thành phẩm có d= 0,01mm - 0,1 mm.
4.4.2 Cấu tạo và hoạt động
Cấu tạo chung của máy nghiền búa
Máng tháo liệu
Vỏ máy Búa
Đĩa treo búa
Sàng Cửa nạp liệu Thanh ghi Má nghiền phụ Trục Nguyên liệu Sản phẩm
43
Gồm một trục đ−ợc nối trực tiếp với động cơ, trên trục có lắp các đĩa để treo búa. Các đĩa treo búa đặt cách đều nhau và lệch đều 1 góc. Trên mỗi đĩa treo hai búa, 2 búa đ−ợc treo trên cùng một đĩa sẽ làm giảm phản lực trên trục khi làm việc. Để tăng c−ờng thêm quá trình nghiền, ng−ời ta lắp thêm má nghiền phụ. Tại cửa nạp liệu có các thanh ghi làm nhiệm vụ phân bố đều vật liệu cho các búa và chắn một phần vật liệu bắn ng−ợc trở lại. L−ới sàng đ−ợc làm bằng thép tấm dày 1,5 - 2 mm, trên đó dập những lỗ hoặc rãnh. Hình dạng và kích th−ớc của lỗ sàng phụ thuộc vào vật liệu nghiền. Búa có nhiều dạng khác nhau đ−ợc làm từ thép. Trong quá trình làm việc búa và sàng sẽ bị mòn nên định kỳ tiến hành thay búa và sàng.
Nguyên liệu đ−ợc đ−a vào cửa nạp liệu theo chiều quay của búa, qua các thanh ghi phân bố nguyên liệu, nguyên liệu rơi xuống không gian các đĩa và búa, nhờ vào lực va đập của các búa vào thành thiết bị, ở đây có thể là các má nghiền phụ, nguyên liệu đ−ợc các búa nghiền nhỏ cho đến khi nguyên liệu có kích th−ớc nhỏ hơn kích th−ớc của lỗ sàng và rơi xuống thùng chứa liệu.
Đặc điểm của máy nghiền búa nhờ vào động năng của các búa quay với vận tốc lớn tạo ra lực va đập lớn và lực chà xát của vật liệu vào thành máy và l−ới sàng. Máy nghiền búa thích hợp với vật liệu khô dòn, dễ vỡ, ít quánh dính nh− hạt khô, x−ơng, muối, đ−ờng và các khoáng sản. Khe hở giữa đầu búa khi quay và l−ới sàng càng hẹp thì cỡ bột sản phẩm càng nhỏ. Khoảng cách khe hở này phụ thuộc vào yêu cầu của mức nghiền của mỗi