4.1. Sơ lược về máy trộn
4.1.1. Cơng dụng và phạm vi ứng dụng:
Những máy trộn đối với sản phẩm rời trong các ngành cơng nghiệp thực phẩm ví dụ như trong cơng nghiệp xay bột, cơng nghiệp tổng hợp thức ăn gia xúc, cơng nghiệp chế biến thực phẩm tinh, cơng nghiệp làm bánh mì kẹo.
Việc trộn những vật liệu rời nhằm mục đích cĩ được những khối lượng đồng nhất.
Hiệu quả máy trộn sản phẩm rời được xác định bằng thời gian cần thiết để nhận được mức độ trộn yêu cầu. Cĩ ảnh hưởng đến quá trình trộn là:
- Khối lượng riêng (trọng lượng riêng) của các sản phẩm trộn.
- Đại lượng và sự phân bố độ lớn các hạt trộn của các cấu tử hỗn hợp. - Độ ẩm của các sản phẩm trộn.
- Dạng hạt.
Khi cĩ sự khác nhau về khối lượng riêng, kích thước và sự phân bố hạt thì muốn cĩ được mức độ trộn cần thiết sẽ khĩ khăn và và yêu cầu tốn nhiều thời gian. Những hạt nhỏ và nhẹ cĩ khuynh hướng phân tụ, đặc biệt khi hình dạng của chúng lại tạo điều kiện cho khuynh hướng đĩ.
Chất lượng trộn được xác định bằng sự phân bố đồng dều các hạt trong hỗn hợp thu nhận được sau một thời gian trộn xác định.
Hiệu quả làm việc của máy trộn được đánh giá bằng sự phụ thuộc của độ sai lệch thực tế của thành phần mẫu thử lấy ra sau khi trộn với độ sai lệch theo tiêu chuẩn hay điều kiện kỹ thuật, cũng như là đánh giá bằng mức độ trộn biểu thị bằng tỉ lệ của độ sai lệch thực tế của hỗn hợp đối với độ sai lệch thực tế của hỗn hợp đối
Sơn
với độ sai lệch lý thuyết của hỗn hợp trộn lý tưởng. Khi trộn tốt thì mức độ trộn gần bằng đơn vị hay nĩi cách khác là gần bằng 100%.
4.1.2. Cơ sở quá trình trộn:
Trên thị trường hiện nay cĩ rất nhiều dạng máy trộn phục vụ cho nhiều ngành với các cơng việc khác nhau như: trộn vật liệu dẻo, trộn vật liệu xây dựng, trộn thực phẩm… Song mỗi ngành lại cĩ những phương pháp trộn khác nhau như: trộn theo dạng cánh, trộn theo dạng thùng quay, trộn theo kiểu vít…
Máy trộn được dùng để đạt các mục đích sau:
- Tạo thành hỗn hợp đồng nhất của một chất rắn với một chất lỏng. - Tạo thành hỗn hợp đồng nhất của hai hay nhiều chất rắn với nhau.
- Tăng cường quá trình phản ứng và trao đổi nhiệt của một chất rắn và một chất khí.
• Mức độ đồng đều của sản phẩm:
Khi trộm một khối lượng a của chất A với một khối lượng b của chất B để tạo thành một hỗn hợp đồng nhất thì thành phần chất A và chất B trong ỗn hợp lý tưởng là: Đối với chất A : A a C a b = + Đối với chất B : B b C a b = + Tất nhiên ta cĩ: CA + CB = 1.
Các thành phần này sẽ như nhau ở mỗi phần thể tích của hỗn hợp.
Những hỗn hợp lý tưởng này chỉ đạt được khi thời gian trộn tiến tới vơ hạn.
Thực tế khơng đạt được hỗn hợp lý tưởng và thời gian trộn khơng tiến tới vơ hạn được.
Sơn
Hình 4.1: Quan hệ giữa thời gian trộn và giá trị sai khác bình phương trung bình.
Bởi vậy trong hỗn hợp thực thì thành phần của các chất A và B ở các phần thể tích khác nhau của hỗn hợp sẽ khác nhau. Sự khác nhau này càng ít thì hỗn hợp càng gần với hỗn hợp lý tưởng.
Để đánh giá mức độ đồng đều của hỗn hợp, người ta đặc trưng bằng “Giá trị sai khác bình phương trung bình”.
Nếu trong phần thể tích Vi của hỗn hợp thực cĩ thành phần của thể tích chất A là CiA và của chất B là CiB thì giá trị sai khác bình phương trung bình của hỗn hợp thực là: N 2 A A iA i 1 1 C (C C ) N = ∆ = ∑ − N 2 B B iB i 1 1 C (C C ) N = ∆ = ∑ − Và ta thấy ngay rằng : ∆CA =∆CB Trong đĩ: - CA, CB là thành phần chất A và thành phần chất B trong hỗn hợp lý tưởng.
Sơn
- CiA, CiB là thành phần chất A và thành phần chất B trong phần thể tích Vi của hỗn hợp thực.
- N là số phần thể tích Vi được chia ra để đo của hỗn hợp thực.
Như vậy giá trị của ∆CA hoặc ∆CB càng nhỏ thì ỗn hợp thực đĩ càng gần với hỗn hợp ký tưởng.
Giá trị của CA, CB phụ thuộc và nhiều yếu tố, nhưng yếu tố quyết định nhất là thời gian trộn.
Quan hệ giữa thời gian trộn và giá trị sai khác bình phương trung bình co thể biểu diễn theo đồ thị khi các yếu tố khác khơng đổi.
Qua đồ thị ta thấy rằng muốn tăng độ đồng đều của sản phẩm (tăng ∆CC ) thì thời gian trộn t1 phải tăng lên.
4.1.3. Phân loại máy trộn:
Việc phân loại các máy và thiết bị trộn theo các quan điểm sau:
4.1.3.1. Căn cứ theo phương pháp trộn: được phân thành 2 nhĩm là nhĩmmáy trộn tự do và nhĩm máy trộn cưỡng bức: máy trộn tự do và nhĩm máy trộn cưỡng bức: