Chương III: Công nghệ sản xuất mì ăn liền
VII. Tính toán và chọn các thiết bị chính
Trong nghệ sản xuất mì ăn liền, các máy móc và thiết bị chính chủ yếu được mua từ nước ngoài và được lựa chọn theo tiêu chuẩn. Các thiết bị phụ trợ có thể nhập và cũng có thể đặt thiết kế trong nước. Một dây truyền mì bao gồm các thiết bị chủ yếu sau :
1. Máy trộn bột.
2. Thùng gạt bột.
3. Hệ thống máy cán – cắt sợi.
4. Thieát bò haáp.
5. Dao cắt định lượng.
6. Hệ thống quạt ráo, quạt nguội.
7. Thieát bò chieân.
8. Máy đóng gói.
Ngoài ra còn có các thiết bị phụ như : 1. Hệ thống các băng tải.
2. Thùng khuấy dịch trộn bột – pha nước lèo.
3. Máy trộn và đóng gói bột nêm.
4. Nồi nấu satế – máy đóng gói satế.
Sau đây là tính toán và thiết kế thiết bị cho giây truyền 150.000 gói/ca.
VII.1. Thiết bị trộn bột.
VII.1.1. Giới thiệu thiết bị.
Nhiệm vụ: trộn đều bột với hỗn hợp nước, gia vị và phụ gia tạo thành khối bột đồng nhất có độ ẩm nhất định, tăng khả năng kết dính, hương vị và màu sắc của bột.
Cấu tạo:
Hình 2: Sơ đồ nguyên lý thiết bị trộn bột.
Hình 1 : Sơ đồ cấu tạo cối trộn bột Ròng rọc thời gian Hộp số
Thân máy
Cánh khuấy
Bộ kết nối Động cơ
Thiết bị trộn bột là thùng nằm ngang được làm bằng Inox. Thùng trộn có hai trục song song với nhau, trên mỗi trục có 40 cánh khuấy gắn so le và lắp nghiêng 1200. Hai trục chuyển động ngược chiều nhau nhờ cơ cấu truyền động qua hộp số. Trên cửa thùng có ống hình trụ khoan lỗ để phun nước soup vào khối bột.
Hoạt động:
Cối trộn bột hoạt động theo kiểu gián đoạn. Cho bột mì vào theo trọng lượng xác định (theo công thức của lịch sản xuất). Đóng nắp cối trộn bột lại, mở công tắc khởi động động cơ. Trộn bột khô khoảng 3-5 giây, sau đó mở van xả nước soup theo liều lượng định sẵn. Trộn bột đến khi đạt độ dai, dẻo nhất định thì dừng lại, thường từ 15 – 20 phút, thời gian trộn được ấn định bởi rơle thời gian.
Thời gian trộn bột không nên quá ngắn vì sẽ không tạo độ đồng đều về màu sắc cũng như độ ẩm của khối bột nhào, và cũng không nên quá dài vì sẽ tạo nên nhiều lỗ khí trong khối bột làm bề mặt tấm bột không bằng phẳng cho giai đoạn cán ép sau này.
VII.1.2. Tính toán và chọn thiết bị thiết bị.
a) Tính toán máy trộn bột.
Khối lượng bột mì cần trộn của 1 máy trong 1 mẻ sản xuất meû
/ kg . ,
, 2778
60 8 2 1000
24 000 150 071
74 =
ì
ì
ì
ì
ì
Chú thích : hệ thống trộn cho một giây truyền bao gồm 2 máy trộn được nhập – tháo liệu sole với nhau : cứ 12 phút tháo liệu và nhập liệu cho 1 máy và 12 phút sau lại thực hiện công việc nay với máy còn lại.
Vậy thời gian trụn + nhập liệu + thỏo liệu = 12 ì 2 = 24phỳt.
Chọn năng suất trộn là Pbm = 300kg/mẻ.máy
Khối lượng bột nhào cho một mẻ trộn.
meû / kg , ,
, G
G P P
bm bn
bn bm 416726
071 74
891 102
300ì =
ì =
=
Thể tích thùng trộn được xác định theo công thức.
à
ì
=βPbn V
β : hệ số chứa đầy, β = 0,5
à : khối lượng riờng của khối bột sau khi nhào, à = 600kg/m 389 3
600 1 5 0
726
416 , m
,
V , =
= ì
Cơ cấu trộn bột sử dụng 2 trục có gắn cánh chuyển động ngược chiều nhau.
K Z= L
Số cánh trên một trục được tính theo công thức:
L : chiều dài thùng trộn thường được chọn theo thể tích.
K : hệ số liền cánh, 0,05 – 0,07m Chọn chiều dài thùng trộn là : L = 2,4m Cao và rộng :B=H= VL =0,76≈0,8m Số cánh : Z= 02,,64=40cánh
Vậy mỗi trục có 40 cánh
Đường kính cánh được tính theo d = (0,95 – 0,98).D
D : đường kính thùng, ở đây vì có 2 trục cánh nên đường kính tính toán của mỗi trục chỉ là 2/3 đường kính thùng.
m , ,
B
D 0533
3 8 2 3 0
2 = ì =
ì
=
m , , D
d= ì095=05
Chiều dài cánh d/2 = 0,25m
Trục cú đường kớnh ị = 80 làm bằng thộp khụng rỉ cú hàn cỏc chấu thép để ráp cánh vào.
Vận tốc máy trộn.
Số vòng quay của máy được tính theo công thức thực nghiệm : )
p / v d ( n= 20÷45
d : đường kính đâu mút cánh, d = 0,5m vậy số vòng quay của trục là :
) p / v , (
n , 40 90
5 0
45 5 0
20 ÷ = ÷
=
b) Lựa chọn thiết bị trộn.
Bảng 25: Thông số kỹ thuật của thiết bị trộn
STT Teõn ẹụn vũ Thoõng soỏ
1 Kích thước thùng trộn mm3 2,4 x 0,8 x 0,8
2 Thời gian trộn Phút/mẻ 24
3 Đường kích thước trục khuấy mm 80
4 Khoảng cách giữa 2 trục mm 440
5 Số cánh khuấy trên 1 trục Cái 40
6 Chiều dài cánh mm 0,25
7 Góc lệch giữa các cánh Độ 120
8 Bước cánh mm 0,06
9 Vận tốc quay của trục Vòng/phút 90
10 Công suất động cơ mm 15
11 Số vòng quay Vòng/phút 1430
12 Vật liệu chế tạo inox
Năng suất: 250 – 300 kg bột khô/mẻ.
Công suất động cơ: 15 HP
Số vòng quay: 1430 vòng/phút.
Thời gian trộn: 20 - 25phút.
VII.1.3. Cách vận hành thiết bị trộn:
Công nhân vận hành máy trộn bột phải tuân thủ các bước thực hiện lần lượt theo thứ tự như sau:
1. Kiểm tra bên trong và ngoài các thùng máy trộn bột nhằm bảo đảm không có vật lạ và đảm bảo vệ sinh sạch sẽ trước khi đổ bột.
2. Kiểm tra các chỉ số cài đặt :
Nước trộn bột đã được pha chế đầy đủ và sẵn sàng chưa.
Chuẩn bị và vận chuyển lượng bột cần thiết lên sàn thao tác bằng cách sử dụng xe đẩy và băng chuyền tải nghiêng từ mặt đất lên sàn, không nên cùng lúc chuyển quá nhiều bột lên sàn thao tác.
3. Xác định chính xác tỉ lệ pha trộn các loại bột trong một mẻ trộn.
4. Xác định và cài đặt thời gian cho một mẻ trộn trên bộ định thời gian Mixing Timer.
5. Kiểm tra và chuẩn bị các chất phụ gia cho vào mẻ trộn nếu có.
6. Đóng cầu dao tự động cấp nguồn điện vào tủ điều khiển, đèn POWER sáng.
7. Nhấn nút Str-Prep ON cấp nguồn điện cho mạch điều khiển, đèn Str-Prep bật sáng.
8. Nhấn nút ON – Alkali Liquid Tank, đèn Alkali Liquid Tank sáng, để khuấy đều dung dịch nước trộn trong bồn chứa.
9. Bật công tắc Gate – Open sang vị trí Hand để mở thử nắp xả bột, vị trí OFF để đóng lại và chuyển qua vị trí AUTO để vận hành theo chế độ tự động (nếu chọn Hand thì máy vận hành theo chế độ điều khiển bằng tay: mở cổng xả bột tức thời).
10. Bật công tắc Discharge qua vị trí ON, Scale-up qua vị trí ON (cho phép tự động điều khiển: bơm nước lên bồn chứa định lượng và xả nước trộn vào cối trộn), mở tất cả các van tay trên đường ống dẫn nước trộn vào bồn định lượng và các van dẫn nước trộn vào thùng trộn.
11. Nhấn nút Incluing khởi động bơm, bơm nước trộn lên bồn định lượng, khi nước trộn đã đủ lượng, máy bơm tự động tắt, đèn Scale up bật sáng báo hiệu lượng nước trộn đã sẵn sàng.
12. Mở nắp thùng trộn, bỏ bột và các chất phụ gia vào thùng trộn theo khối lượng và tỉ lệ đã quy định (chú ý: nên đổ bột rải đều theo chiều dài thùng trộn).
13. Đậy nắp thùng trộn, nhấn nút Mixer – ON, máy trộn bắt đầu hoạt động, đồng hồ định thời gian của một mẻ trộn sẽ báo chỉ số lượng thời gian còn lại máy trộn sẽ dừng, đèn Discharge bật sáng báo hiệu đang mở van điện từ xả nước trộn vào cối trộn, sau khi xả hết nước trộn trên bồn định lượng, đèn Discharge tắt, các van điện từ đóng lại và máy bơm tự động bơm nước trộn lên bồn định lượng chuẩn bị cho lần trộn kế tiếp.
Chú ý: Khi chuẩn bị nhấn nút khởi động máy phải đảm bảo trong thùng trộn có đủ lượng bột cần trộn, bồn định lượng đủ lượng nước trộn quy định và các van tay xả nước trộn vào thùng trộn đã được mở.
14. Khi thời gian trộn báo ở chỉ số 00.00, máy trộn tự động dừng, đèn Gate Open bật sáng, nắp xả bột mở ra xả bột xuống phễu chứa bột để cấp bột cho máy cán. Khi bột đã xả hết, nắp xả được đóng lại, đèn Gate Open tắt chuẩn bị cho lần trộn tiếp theo.
15. Khi ngưng hoạt động sản xuất, phải tắt máy, vặn tất cả các công tắc về vị trí OFF, ngắt cầu dao tự động ngừng cung cấp điện vào tủ điều khiển, đóng tất cả các van cung cấp khí nén, nước trộn, làm vệ sinh sạch sẽ bên trong, bên ngoài và khu vực xung quanh máy.
16. Trong suốt ca sản xuất, cụng nhõn vận hành mỏy trộn phải luụn theo dừi các diễn biến của máy móc thiết bị, kiểm tra hiệu chỉnh các thông số, kiểm tra đáp ứng theo nhu cầu sản xuất. Kịp thời báo cho người quản lý trực tiếp các tình trạng bất thường để có biện pháp xử lý nhanh chóng, tránh các thiệt hại có thể xảy ra. Không được rời khỏi vị trí công tác khi chưa có sự đồng ý của Trưởng ca sản xuất.
VII.2. Máy cán bột.
VII.2.1. Giới thiệu thiết bị:
Nhieọm vuù:
Máy cán bột có nhiệm vụ cán khối bột đã được nhào trộn thành những tấm bột có bề dày giảm dần, loại bỏ bớt không khí trong khối bột làm tăng độ dai của bột.
Cấu tạo:
Hỡnh 3: Sơ đồứ cấu tạo hệ thống cỏn thụHỡnh 2A :Sơ đồ cấu tạo hệ thống cỏn thoõ
Động cơ
Bộ phận cảm biến
Băng tải
Hỡnh 4: Sơ đồứ cấu tạo hệ thống cỏn tinh
Hệ thống cán bột gồm 9 cặp trục cán được làm bằng inox, trong đó có 3 cặp trục cán thô và 6 cặp trục cán bán và cán tinh. Đường kính các trục cán thay đổi theo thứ tự giảm dần từ 400, 400, 350, 300, 300, 250, 200, 150, 150 mm. Chiều ngang trục cán là 600 mm.
Khoảng cách khe hở giữa các trục cán trong một cặp giảm dần từ cặp đầu đến cặp cuối (cuối cùng còn khoảng 1,0 – 1,2 mm) và có thể thay đổi được. Tốc độ quay của các lô cũng điều chỉnh được để điều chỉnh độ căng tấm bột. Hệ thống truyền động bằng bánh răng và xích.
Hoạt động:
Bột từ cối trộn bột được xả xuống băng tải chuyển bột để vào phễu chứa bột. Ở cuối băng tải có bộ phận đánh tơi bột để khối bột được đồng đều. Sau đó bột sẽ vào phễu chứa bột rồi được thanh gạt đưa vào hai cặp trục cán tạo thành hai tấm bột mì. Hai tấm bột này được đỡ bởi băng tải phía dưới và được ghép lại với nhau đưa vào cặp trục thứ 3 để cán thành một tấm. Sau đó tấm bột tiếp tục qua các trục cán bán tinh và cán tinh. Bề dày tấm bột giảm dần qua các lô cán và tốc độ quay của các cặp trục cũng nhanh dần.
Yêu cầu: lá bột sau khi cán phải thẳng, phẳng và mịn, không bị rách 2 mép, có độ dày phù hợp và ổn định.
VII.2.2. Tính toán – chọn thiết bị:
a) Tính toán hệ thống cán.
Chọn chiều dài trục.
Do đây là dây truyền mì 6 vắt. Mỗi vắt mì chiều rộng khoảng 90 – 100mm.
Vậy ta chọn chiều rộng các trục cán là 600mm.
Chọn hệ thống cán.
Hệ thống cán bao gồm 9 cặp trục(kể cả 1 cặp trục trước khi cắt) có kích thước như phần giới thiệu, với chức năng:
Cặp trục 1, 2, 3 : cán thô.
Hình 2B : Sơ đồ cấu tạo hệ thống cán tinh
Dao cắt sợi
Cặp trục 4, 5, 6 : cán cán bán tinh
Cặp trục 7, 8 : cán tinh
Cặp trục 9 : ổn định cho quá trình cắt.
Tính toán vận tốc cho các trục cán.
• Thể tớch bụùt cần cỏn trong 1 giờ.
) giờ / m ( . ,
V Gbn 2114 3
900 8 1000
000
150 =
ì
ì
= ì
Khối lượng riêng của tấm bột đeo cán
• Ở 2 cặp trục 1 và 2 lượng bột được phân phồi đều cho mỗi cặp trục V1 = V2 = V/2 = 1,072m3/giờ.
) phuùt / m b (
a v ,
v 60
072 1
2
1 = = ì ì
• Vận tốc dài của của cặp (m/p) chính là vận tốc ra khỏi cặp trục cán trong 1 phuùt.
a1 = a2 = a = 3,8mm :khoảng cách khe hở giữa 2 trục của 2 cặp trục 1 và 2.
b = 600mm : bề rộng của lá bột chính là bề rộng của các trục.
) phuùt / m ( , ,
v ,
v 7836
60 600 0038 0
072 1
2
1 =
ì
= ì
=
Để lá bột được liên tục không bị đứt quãng khi đi qua các cặp trục, ta có:
(F1 + F2) ì v1 = F3 ì v3= F4 ì v4= F5 ì v5 = F6 ì v6 = F7 ì v7 = F8 ì v8 = F9 ì v9
⇔ (a1 + a2) ì v1= a3 ì v3 = a4 ì v4= a5 ì v5 = a6 ì v6 =a7 ì v7= a8 ì v8= a9 ì v9
= 59,994 m2/phuùt Trong đó:
Fi = ai ì b : tiết diện ngang của tấm bột tại vị trớ cỏn của cặp trục tương ứng.
ai : khoảng hở giữa hai trục trên một cặp trục tương ứng chính là bề dày của tấm bột tại vị trí cán của nó.
a1 = a2 = 3,8 mm a3 = 4,5mm a4 = 3,0mm a5 = 2,6mm a6 = 2,0mm a7 = 1,4mm a8 = a9 = 1,0mm
b = 600mm, chiều dài của các trục.
Bảng 26: Thụng số cho hờù thống cỏn STT Cấp độ cán
Đường kính truùc(mm
)
Chiều dài truùc(mm)
Khe hở giữa 2 truùc (mm)
Số vòng quay(v/p)
Vận tốc dài của truùc(m/p) 1
2 3
Cán thô 1 Cán thô 2 Cán thô 3
400 400 350
600 600 600
3,8 – 4,0 3,8 – 4,0 4,5 – 5,0
7,8 7,8 13,2
6,2 6,2 12,0 4
5 6
Cán bán tinh 4 Cán bán tinh 5 Cán bán tinh 6
300 300 250
600 600 600
3,0 – 3,4 2,6 – 2,8 2,0 – 2,4
19,9 22,9 29,8
21,6 24,0 37,9 7
8 9
Cán tinh 7 Cán tinh 8 Cán tinh 9
200 150 150
600 600 600
1,4 – 1,8 1,0 – 1,2 1,0 – 1,2
42,5 59,6 59,6
67,7 126,4 126,4 Thông số kỹ thuật của động cơ: 15 Hp, 380V, 50Hz, 21.5 A, 33 vòng/ phút.
VII.2.3. Vận hành:
1. Kiểm tra và vệ sinh sạch sẽ bên trong và ngoài lô cán, băng tải lưới, phễu xuống bột và khu vực xung quanh.
2. Kiểm tra và hiệu chỉnh bộ dao cắt sợi cho phù hợp 3. Kiểm tra bột từ máy trộn đã xả xuống phễu bột chưa.
4. Kiểm tra và phải đảm bảo các bộ phận hấp mì, cắt định lượng, chia làn, tưới soup và bộ phận chảo chiên mì đã được vận hành sẵn sàng.
5. Đóng cầu dao tự động cấp nguồn điện vào tủ điện điều khiển (Rollers Control Panel); đèn POWER bật sáng.
6. Nhấn nút Str-Prep - ON, đèn Str-Prep bật sáng, cấp điện cho mạch điện ủieàu khieồn.
7. Bật công tắc Feeder sang vị trí AUTO, nhấn nút Feeder-ON, đèn Feeder bật sáng, bộ tách bột và băng tải cấp bột hoạt động, cấp bột vào phễu máy cán đôi. Khi phễu máy cán đầy bột, bộ cấp bột sẽ tự động dừng. (Nếu chuyển sang vị trí Hand, băng tải cấp bột hoạt động theo chế độ bằng tay).
8. Vặn volume điều chỉnh tốc độ của lô cán tinh và lô cán thô về vị trí 0, chuyển công tắc Dough sheet Combining và Continuous Pressing Roller sang vị trí RUN, nhấn nút Dough sheet Combining - ON và Continuous Pressing Roller - ON, đèn báo Dough sheet Combining và Continuous Pressing Roller bật sáng, máy cán thô và máy cán tinh đã được đóng điện và chuẩn bị hoạt động.
9. Điều chỉnh volume để tăng dần tốc độ của máy cán thô và máy cán tinh đến một tốc độ chậm hơn so với tốc độ hoạt động bình thường.
10. Bột được lô cán phía sau cán thành tấm nhờ băng tải lưới chuyển về trước, sau đú ghộp với tấm bụùt của lụ cỏn thụ phớa trước thành một tấm, lần lượt đưa qua từng lô cán tinh để ép mỏng dần, đến khi đưa vào dao cắt sợi thì tấm bột có bề dày đạt 0.75 đến 0.8 mm.
11. Phải luôn cẩn thận khi đưa tấm bột vào khe hở từng lô cán, tránh đưa tay vào gần khe hở. Tấm bột khi đưa vào lô cán phải được xếp hai góc lại thành hình mũi tên, phần mũi nhọn được đưa vào khe hở và sau đó buông tay để lỗ tự kéo tấm bột vào.
12. Để chỉnh độ căng tấm bột giữa hai lô cán, sử dụng hai khoá xoay trục vít nâng hạ lô cán động của từng bộ lô cán để chỉnh độ dày khe hở của hai lô cán.
Bộ lô cán đôi và lô cán cuối cùng được điều chỉnh khe hở với một kích thước quy định ban đầu cố định, trong quá trình điều chỉnh độ căng các lô cán này giữ nguyên độ dày không đổi.
13. Để chỉnh độ phẳng đều của tấm bột, sử dụng bộ khóa điều chỉnh nâng hạ riêng từng đầu trục của lô cán để chỉnh bề dày khe hở đều suốt lô cán, tấm bột có độ phẳng đều khi đi qua các lô cán sẽ không bị lạng qua lại.
14. Trong quá trình điều chỉnh độ căng, độ phẳng của tấm bột lúc ban đầu không nên để tấm bột qua lô cán dao cắt sợi để tránh đưa sợi mì không đạt yêu cầu vào hấp, gây nhiều phụ phẩm ở đầu ra.
15. Khi tấm bột đã có độ căng, độ phẳng đều thì cho qua lô cán dao cắt sợi và kiểm tra, hiệu chỉnh bông sợi mì sao cho đạt theo yêu cầu về chất lượng sợi mì rồi mới đưa vào phòng hấp.
16. Tiếp tục điều chỉnh volume tăng tốc độ của lô cán thô và các tinh dần dần cho đến tốc độ yêu cầu.
17. Trong suốt ca sản xuất, công nhân vận hành máy cán phải luôn luôn theo dừi tỡnh trạng mỏy múc, đảm bảo độ phẳng, độ căng của tấm bột đều suốt cỏc lụ cỏn; theo dừi bụng sợi mỡ đầu ra của dao cắt sợi cũng như theo dừi bột cấp từ bộ phận trộn bột đều và kịp thời; chú ý lắng nghe các tiếng động hay tình trạng khác thường của máy để có hướng xử lý kịp thời, ngăn chặn tối đa các hư hỏng do sự cố xảy ra.
18. Khi có sự cố máy móc hư hỏng đột xuất, rủi ro tai nạn thì thực hiện tắt máy khẩn cấp bằng cách giật dây căng dọc theo trục máy cán ở bất kì vị trí nào của dây, máy sẽ dừng, đèn Emerg. Stop sáng, còi báo động hụ lớn. Để tắt còi
báo động, nhấn nút Buzzer - OFF. Sau khi khắc phục sự cố xong, nhấn nút Reset và thực hiện lại các bước khởi động.
19. Khi có sự cố quá tải máy cán (do kẹt bột, hư bạc đạn lô, cán kim loại...), máy tự động dừng ngay, đèn Overload bật sáng, còi báo động hụ. Nhấn nút Buzzer - OFF để tắt còi. Sau khi khắc phục sự cố xong, nhấn nút Reset và thực hiện lại các bước khởi động.
20. Các miếng bột qua cán bị rách, không đúng bề dày..., không được để rớt xuống nền nhà gây dơ bẩn mà phải được gom lại và đưa lên máy trộn lại.
21. Trong suốt ca sản xuất, cụng nhõn vận hành mỏy cỏn phải luụn theo dừi, kiểm tra tình trạng hoạt động của máy và xem xét đến hoạt động của các bộ phận sản xuất liên quan để phối hợp nhau một cách chặt chẽ và hiệu quả trong suốt dây chuyền sản xuất. Nếu có bất kì tình huống nào bất thường phải báo ngay cho người quản lý trực tiếp để có biện pháp xử ký kịp thời, tránh các thiệt hại có thể xảy ra. Không được rời khỏi vị trí công tác khi chưa có sự đồng ý của Trưởng ca sản xuất.
22. Khi ngưng hoạt động sản xuất, phải tắt máy, vặn tất cả các công tắc về vị trí OFF, ngắt cầu dao tự động để ngưng cung cấp điện vào tủ điều khiển. Công nhân vận hành máy phải vệ sinh sạch sẽ toàn bộ bên trong và ngoài máy và khu vực xung quanh.
VII.3. Máy cắt sợi và tạo bông mì.
VII.3.1. Giới thiệu thiết bị:
Nhiệm vụ: cắt tấm mì thành những sợi nhỏ như mong muốn và đùn lại thành những bông mì có hình gợn sóng, đồng thời cắt thành 6 vắt mì qua hệ thống dao cắt được lắp vuông góc với trục của dao cắt sợi.
Cấu tạo:
Hình 5: Sơ đồ cấu tạo dao cắt sợi
Hình 3 : Sơ dồ cấu tạo dao cắt sợi Động cơ Bộ phận truyền động