Thân thùng có hình chữ U bằng thép, vỏ ngoài có các thanh thép để gia cố cho thân thùng. Đuôi thùng có cửa để xuất đường non đồng thời có van để khống chế.
Cánh khuấy trộn cách đáy thùng 20 mm như thế có thể khuấy trộn đường non ở đáy thùng làm cho toàn thể đường non đồng đều.
Hình 2.1. Thùng trợ tinh làm lạnh bằng không khí
1. Cánh khuấy; 2. Bánh xe trục vít; 3. Bộ ly hợp; 4. Truyền động sang thùng khác; 5. Hộp giảm tốc; 6. Động cơ điện.
Trục của trục vít do động cơ điện truyền động qua một hộp giảm tốc, tức là động cơ điện phải qua hai cấp giảm tốc mới làm quay bộ phận khuấy trộn, vì thế tốc độ quay của bộ phận khuấy trộn rất chậm khoảng 0,4 – 0,6 vòng/phút. Trên trục chính của trục vít mỗi thùng đều có bánh xe trục vít để dự bị khi có sự cố về điện có thể khuấy trộn bằng sức người.
2.4.2.2. Thùng trợ tinh làm lạnh kiểu quay
Hình 2.2. Thùng trợ tinh làm lạnh kiểu quay
1. Cánh khuấy . 4. Đường nước lạnh vào. 2. Ống làm lạnh . 5. Đường xả nước.
3. Đường nước nóng vào.
- Cánh khuấy dùng để đảo trộn đều đường non trong thiết bị, để đường non tiếp xúc đều với bề mặt trao đổi nhiệt của ống làm lanh đồng thời để tránh sự lắng của đường non trong thiết bị.
- Ống làm lạnh nhằm mục đích là bề mặt trao đổi nhiệt giữa nước và đường non làm giảm nhiệt độ đường non kết tinh tối đa đường non.
- Đường nước nóng, cung cấp nước nóng để tăng nhiệt độ đương non sau quá trình trợ tinh tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình ly tâm.
- Đướng nước lạnh, cung cấp nước lạnh để làm giảm nhiệt độ đường non để kết tinh đường non.
- Đường xả nước, xả nước lạnh và nóng sau quá trình làm việc.
Nguyên tắc hoạt đông:
Trước khi làm việc kiểm tra lại toàn bộ hệ thống và độ an toàn của thiết bị, 2
1
4
5 3
khuấy (1) và các ống làm lạnh (2), ở đây các ống làm lạnh gắn trên trục khuấy. Tiếp đó tiến hành cho nguyên liệu là đường non vào từ trên xuống đồng thời cho nước lạnh vào ở đường số (4). Nguyên liệu vào được cánh khuấy đảo trộn đều kết hợp với nước lạnh đi trong ống làm lạnh xảy ra quá trình trao đổi nhiệt gián tiếp giữa ống làm lạnh và nguyên liệu làm nguyên liệu giảm nhiệt độ tạo điều kiện cho quá trình kết tinh triệt để lượng đường còn lại trong nguyên liệu. Quá trình làm nguội phải giảm nhiệt độ từ từ tránh làm giảm đột ngột sẽ làm độ quá bão hòa tăng gây ra hiện tượng ngụy tinh, tốc độ giảm nhiệt độ khoảng 1,5 – 2oC trong vòng 1 giờ là hợp lý. Cánh khuấy ngoài nhiệm vụ đảo trộn đều nguyên liệu nó còn có tác dụng ngăn cản quá trình lắng xuống của các tinh thể đường trong nguyên liệu, tốc độ cánh khuấy cũng ảnh hưởng đến quá trình trợ tinh, tốc độ cánh khuấy phù hợp khoảng 0,36 – 0,5 vòng/phút. Quá trình làm nguội nguyên liệu sao cho nhiệt độ của nguyên liệu xuống khoảng 40oC thì các tinh thể đường đã kết tinh tốt, nguyên liệu đạt yêu cầu chúng ta tiến hành đóng đường nước lạnh và mở đường nước nóng (3). Mục đích đưa nước nóng vào để làm tăng độ nhớt tránh hiện tượng quá bão hòa gây ngụy tinh và tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình ly tâm sau. Quá trình đưa nước nóng vào nâng nhiệt độ nguyên liệu lên 50 – 55oC và tốc độ nâng nhiệt là 1,5oC trong vòng 1 giờ.Nguyên liệu sau khi đạt yêu cầu thì được lấy ra đưa đi trợ tinh và để lấy nguyên liệu thuận lợi người ta thiết kế thiết bị nghiêng một góc 3 – 5o.
Ưu và nhược điểm:
Ưu điểm Nhược điểm
- Trao đổi nhiệt tốt đường non dễ đạt được nhiệt độ đồng đều.
- Cặn đóng trên thành mặt làm nguội ít hơn. - Thời gian trợ tinh ngắn hơn.
- Ống làm lạnh cần độ vững chắc, dễ hư hỏng và rò rỉ ống.
Sự cố, cách khắc phục:
Sự cố Cách khắc phục
- Tốc độ giảm nhiệt độ nhanh dễn đến độ quá bão hòa tăng cao gây nên hiện tượng ngụy tinh.
- Cánh khuấy hoạt động không đảm bảo làm đóng cặn trên thiết bị và
- Điều chỉnh tốc độ cánh khuấy và lượng nước vào để giảm nhiệt độ tối ưu nhất.
- Ống làm lạnh phải được làm từ vật liệu cứng, và gắn chặt vào trục
đường non lắng xuống đáy thiết bị. - Ống làm lạnh bị lỏng, gãy, nứt, hở làm nước thoát ra ngoài làm hòa tan đường non.
khuấy đồng thời kiểm tra độ kín của khớp nối.
2.4.2.3. Thiết bị trợ tinh kiểu ống xoắn ruột gà
1. Thân thiết bị; 2. Cánh khuấy; 3. Trục; 4. Nguyên liệu vào; 5. Nguyên liệu ra. Nguyên tắc hoạt động:
Trước khi làm việc kiểm tra lại toàn bộ hệ thống và độ an toàn của thiết bị, vệ sinh sạch sẽ và tiến hành làm việc. Đầu tiên khởi động mô tơ làm quay cánh khuấy (2). Tiếp đó, cho nguyên liệu đường non (đường non A và đường non B có độ tinh khiết cao) vào thiết bị qua đường ống số (4). Cánh khuấy (2) có tác dụng đảo trộn nhằm tăng hiệu suất kết tinh. Sản phẩm sau quá trình được tháo ra qua đường ống số (5).
Ưu và nhược điểm:
Ưu điểm Nhược điểm
- Thiết bị cấu tạo đơn giản, gọn gàng.
- Hiệu suất trợ tinh cao.
- Chỉ dùng được cho việc kết tinh đường non A, B có độ tinh khiết cao.
- Khó khăn trong việc vệ sinh thiết bị.
Sự cố và các khắc phục:
Sự cố Cách khắc phục
- Cặn đóng trên đường ống gây giảm hiệu suất truyền nhiệt, giảm hiệu suất kết tinh.
- Lượng nguyên liệu vào quá nhiều gây cản trở sự vận chuyển trong đường ống, dẫn đến hiệu quả của quá trình không có
- Thường xuyên vệ sinh thiết bị, tránh hiện tượng đóng cặn đường ống.
- Tính toán lượng nguyên liệu vào một cách hợp lý.
2.4.2.4. Thiết bị trợ tinh loại đĩa khuyết
Hình 2.4. Thiết bị trợ tinh loại đĩa khuyết
1.Thiết bị; 2.Trục; 3. Nguyên liệu ra; 4. Cánh khuấy; 5. Hộp giảm tốc; 6. Nguyên liệu vào
Nguyên tắc hoạt động:
Trước khi làm việc kiểm tra lại toàn bộ hệ thống và độ an toàn của thiết bị, vệ sinh sạch sẽ và tiến hành làm việc. Đầu tiên, nguyên liệu được cho vào thiết bị qua đường ống số (6). Trong thiết bị, các cánh khuấy (4) được gắn trên trục rỗng (2) được truyền động có tác dụng đảo trộn đều nguyên liệu và ngăn cản quá trình lắng xuống của các tinh thể. Nước làm lạnh đi ngược chiều với nguyên liệu, nước làm lạnh đi theo đường zíc zắc nhờ bên trong đĩa có các tấm ngăn, rồi chuyển dần từ đĩa này sang đĩa khác qua các đoạn trục nối hai đĩa và ra ngoài theo đoạn trục rỗng cuối cùng. Các đĩa khuyết được lắp đối diện để nguyên liệu chuyển từ đầu đến cuối thiết bị và được tháo ra qua đường ống số (3).
Ưu và nhược điểm:
Ưu điểm Nhược điểm
- Diện tích làm mát lớn.
- Hệ số truyền nhiệt cao.
- Giảm nguồn điện.
- Kéo dài thời gian kết tinh, thời gian kết tinh quá lâu sẽ gây phản ứng caramen, melanoidun,… làm hao hụt đường.
- Cung cấp không đủ không gian và thiết bị.
Sự cố và các khắc phục:
Sự cố Cách khắc phục
- Cánh khuấy bị gãy, tốc độ khuấy không đều, đường non bị lắng xuống thiết bị, gây ra hiện tượng đóng cặn.
- Nước làm lạnh rò rĩ qua trục rỗng làm hòa tan đường non.
- Kiểm tra định kỳ thiết bị, xem cánh khuấy có hoạt động đảm +bảo không, điều chỉnh tốc độ khuấy hợp lý.
- Kiểm tra các mối hàn, các mối nối trên trục rỗng, đảm bảo không có sự cố rò rĩ.
2.4.2.5. Thiết bị trợ tinh kiểu blanchard
Cấu tạo thiết bị gồm: 1 ống trục rỗng và ống hình chữ S, một đầu trục được gắn với môtơ thông qua hộp giảm tốc, nước làm lạnh đi trong trục rỗng và ống chữ S. Ở phía đáy đầu kia của thùng có cửa tháo liệu. Đường non và nước làm lạnh đi ngược chiều nhau để nâng cao hiệu quả truyền nhiệt.
Nguyên tắc hoạt động:
Đường non từ nồi nấu qua máng chảy xuống bồn trợ tinh. Đường non trong bồn trọ tinh được làm nguội bằng nước qua hệ thống cánh khuấy. Các cánh khuấy
Nước ra Nước vào
được nối với trục nằm ngang. Nước làm nguội đi vào cánh khuấy rồi chảy qua cánh tiếp nhờ các ống nối so le giữa các cánh khuấy với nhau. Tại đây nước nguội nhận nhiệt từ đường non làm đường non nhận nhiệt và kết tinh. Nước nhận nhiệt được cuốn ra ngoài thì nước làm nguội mới sẽ vào. Quá trình cứ tiếp tục cho đến khi đường non đạt yêu cầu thì đưa xuống ly tâm.
Ưu và nhược điểm:
Ưu điểm Nhược điểm
- Thiết bị có cấu tạo đơn giản, dễ vận hành.
- Quá trình kết tinh nhanh nhờ có cánh khuấy kết hợp nước làm nguội.
- Tiêu tốn năng lượng.
- Đóng cặn ở hệ thống nước làm nguội.
Sự cố và cách khắc phục:
Sự cố Cách khắc phục
- Gia nhiệt không đạt yêu cầu.
- Cánh khuấy bị mòn, gãy, tốc độ quay ảnh hưởng đến quá trình kết tinh.
- Kiểm tra nước vào, hỗ hợp đường non trước khi vào thiết bị.
- Kiểm tra, điều chỉnh lại tốc độ trục khuấy.
2.4.2.6. Thiết bị trợ tinh kiểu liên tục
Hình 2.6. Thiết bị trợ tinh kiểu liên tục
1. Cửa đường non vào 7. Ống dẫn đường non ra
2. Động cơ 8. Thân thiết bị
3. Cửa sữa chữa 9. Ống dẫn nước lạnh 4. Cửa đường non ra 10. Cửa xả đáy
5. Trục khuấy 11. Bệ đỡ
6. Cánh khuấy 12. Ống dẫn nước nóng Nguyên tắc hoạt động:
Trước khi vận hành máy cần tiến hành kiểm tra dầu bôi trơn, hệ thống truyền động. Kiểm tra các van có hoạt động đóng mở tốt không. Kiểm tra đường ống có bị tắc nghẽn không. Kiểm tra hệ thống nước nóng, lạnh có hoạt động tốt không. Kiểm tra có vật lạ trong bồn không. Hoạt động bình thường: Đóng nắp đáy, tất cả các van lại. Khởi động động cơ cho cánh khuấy quay, chạy không tải khoảng vài phút, nếu bình thường để hoạt động luôn. Cho đường non C vào qua cửa số 1, cho nước lạnh vào qua ống dẫn nước làm lạnh số 9, đường non đi bên ngoài và nước làm lạnh đi vào bên trong ống và tiếp xúc với nhau làm cho đường nguội dần và để nguội trong khoảng 24 giờ (nhiệt độ khoảng 40 - 42C). Cánh khuấy quay liên
hưởng đến độ nhớt, chất lượng đường, việc ly tâm sẽ khó khăn. Do đó tiến hành cho nước nóng vào thiết bị qua ống dẫn nước nóng số 12 để nâng nhiệt độ của đường non lên 50 - 52C đảm bảo nhiệt độ ly tâm tốt. Sau khi đã đảm bảo yêu cầu đường non đi xuống rồi theo ống dẫn số 7 qua cửa số 4 ra ngoài.
Ưu và nhược điểm:
Ưu điểm Nhược điểm
- Năng suất thiết bị cao.
- Có cánh khuấy tăng tốc độ kết tinh.
- Thiết bị cồng kềnh, phức tạp. - Giá thành đắt, tốn nhiều năng
lượng cho cánh khuấy, bơm.
Sự cố và cách khắc phục
Sự cố Cách khắc phục
- Gia nhiệt không đạt yêu cầu. - Cánh khuấy bị mòn, gãy, tốc độ quay ảnh hưởng đến quá trình kết tinh.
- Động cơ bị cháy
- Kiểm tra nước vào, hỗ hợp đường non trước khi vào thiết bị.
- Kiểm tra, điều chỉnh lại tốc độ trục khuấy.
- Lắp mô tơ dự phòng