Tr−êng §¹i häc C¤NG NGHIÖP TP Hå CHÝ MINH
Bé m«n C«ng nghÖ Thùc phÈm
Bµi gi¶ng:
M¸y vµ thiÕt bÞ thùc phÈm
Ng−êi biªn so¹n : Th.s D−¬ng V¨n Tr−êng
TP Hå ChÝ Minh, th¸ng 2 n¨m 2014
1
Contents Giíi thiÖu.............................................................................................................................. 1 Ch−¬ng I: Nh÷ng kh¸i niÖm c¬ b¶n ..................................................................................... 2 1.1 TÝnh chÊt c¶m quan vµ dinh d−ìng cña thùc phÈm: ................................................... 2 1.2. Qu¸ tr×nh chÕ biÕn thùc phÈm ................................................................................ 3 1.3. TÝnh to¸n ®éng lùc .................................................................................................... 5 1.4 CÊu t¹o chung cña m¸y, thiÕt bÞ ................................................................................. 6 1.5. Mét sè yªu cÇu vÒ m¸y vµ thiÕt bÞ thùc phÈm ........................................................... 7 1.6. Nh÷ng thiÕt bÞ gÆp trong nhµ m¸y chÕ biÕn ®å hép thùc phÈm ................................ 8 CH¦¥NG II. C¸C THIÕT BÞ VËN CHUYÓN .................................................................... 11 2.1. B¨ng t¶i ................................................................................................................... 11 2.2 GÇu t¶i ...................................................................................................................... 16 2.3 VÝt t¶i ....................................................................................................................... 19 2.4. VËn chuyÓn b»ng kh«ng khÝ: .................................................................................. 21 Ch−¬ng 3. C¸c thiÕt bÞ lµm s¹ch vµ ph©n lo¹i .................................................................... 25 3.1. Qu¸ tr×nh lµm s¹ch .................................................................................................. 25 3.2 M¸y röa b¨ng t¶i ...................................................................................................... 25 3.3. M¸y röa thïng quay ................................................................................................ 27 3.4. M¸y röa kiÓu sµng l¾c. ............................................................................................ 28 3.5. M¸y röa c¸nh ®¶o. ................................................................................................... 29 3.6. M¸y röa hép s¾t ....................................................................................................... 29 3.7. M¸y röa bao b× thñy tinh ......................................................................................... 31 3.8. M¸y ph©n lo¹i kiÓu sµng ......................................................................................... 32 3.9. M¸y ph©n lo¹i tr¸i c©y............................................................................................. 33 3.10. èng ph©n lo¹i ........................................................................................................ 34 3.11 M¸y ph©n ph©n cì t«m .......................................................................................... 35 3.12. M¸y lùa chän dïng quang ®iÖn ............................................................................. 36 Ch−¬ng 4: m¸y nghiÒn nhá thùc phÈm .............................................................................. 39 4.1 Qu¸ tr×nh nghiÒn nhá ............................................................................................... 39 4.2.M¸y nghiÒn ®Üa ........................................................................................................ 39 4.3 M¸y nghiÒn r¨ng ...................................................................................................... 40 4.4. M¸y nghiÒn bóa ...................................................................................................... 42 4.6 M¸y xay thÞt (m¸y nghiÒn vÝt) ................................................................................. 46 4.7 M¸y b¨m nhuyÔn ..................................................................................................... 47 4.8. M¸y chµ x¸t ............................................................................................................. 48 4.8. M¸y ®ång ho¸ ......................................................................................................... 65 Ch−¬ng 5. m¸y c¾t l¸t nguyªn liÖu thùc phÈm ................................................................... 67 5.1 M¸y c¾t th¸i nguyªn liÖu .......................................................................................... 67 5.2. M¸y c¾t l¸t d¹ng l−ìi dao th¼ng .............................................................................. 67 5.3 M¸y c¾t l¸t d¹ng dao trô .......................................................................................... 69 Ch−¬ng VI: c¸c thiÕt bÞ khuÊy trén .................................................................................... 72 2
6.1. ThiÕt bÞ khuÊy trén chÊt láng .................................................................................. 72 6.2. M¸y khuÊy trén lo¹i nguyªn liÖu dÎo ..................................................................... 73 6.3 . KhuÊy trén c¸c s¶n phÈm rêi. ................................................................................ 75 Ch−¬ng vii. C¸c thiÕt bÞ Ðp, l¾ng vµ läc ............................................................................. 78 7.1. M¸y Ðp .................................................................................................................... 78 7.2. C¸c thiÕt bÞ läc ........................................................................................................ 79 Ch−¬ng Viii. C¸c thiÕt bÞ ®Þnh l−îng ................................................................................. 83 8.1 C¸c m¸y rãt s¶n phÈm láng ...................................................................................... 83 8.2. C¬ cÊu rãt s¶n phÈm rêi vµo bao b×. ........................................................................ 86 Ch−¬ng ix. C¸c m¸y ghÐp n¾p bao b× ................................................................................ 88 9.1 C¸c ph−¬ng ph¸p t¹o mèi ghÐp ................................................................................ 88 9.2. M¸y ghÐp hép s¾t b¸n tù ®éng ................................................................................ 89 9.3. M¸y ghÐp mÝ tù ®éng .............................................................................................. 91 9.4 M¸y ghÐp mÝ ch©n kh«ng ......................................................................................... 92 Ch−¬ng x. c¸c ThiÕt bÞ ®un nãng, chÇn, hÊp ...................................................................... 94 10.1.ThiÕt bÞ ®un nãng hai vá lµm viÖc gi¸n ®o¹n ë ¸p suÊt th−êng .............................. 94 10.2. ThiÕt bÞ ®un nãng trong èng kÝn lµm viÖc ë ¸p suÊt th−êng.................................. 94 10.3. ThiÕt bÞ chÇn, hÊp, lµm viÖc liªn tôc ë ¸p suÊt th−êng .......................................... 97 10.4. C¸c thiÕt bÞ thanh trïng ......................................................................................... 98 10.5. ThiÕt bÞ sÊy kh« s¶n phÈm................................................................................... 103 CH¦¥NG XI : C¸C M¸Y xö lý c¬ häc nguyªn liÖu THñY S¶N.................................... 113 11.1. M¸y ®¸nh v¶y c¸ (scaling machines) .................................................................. 113 11.2. M¸y c¾t v©y c¸ .................................................................................................... 114 11.3. M¸y c¾t ®Çu c¸ .................................................................................................... 115 11. 4. M¸y c¾t khóc c¸ ................................................................................................. 116 11.5. M¸y philª c¸ ........................................................................................................ 118 11.6. M¸y läc da c¸ ...................................................................................................... 118
3
Giíi thiÖu Ngµnh c«ng nghÖ chÕ biÕn thùc phÈm cã nguån gèc lÞch sö khi thùc phÈm ®−îc chÕ biÕn ®Ó chèng l¹i sù ph¸ ho¹i cña ®éng vËt gÆm nhÊm, ®Ó t¨ng gi¸ trÞ cña thùc phÈm. VÝ dô nh− ngò cèc ®−îc sÊy kh« ®Ó kÐo dµi thêi gian b¶o qu¶n, thÞt khi n−íng lªn sÏ t¨ng h−¬ng vÞ cña nã. C¸c thiÕt bÞ chÕ biÕn ®−îc ph¸t triÓn ®Ó gi¶m thêi gian còng nh− lao ®éng cña ph−¬ng ph¸p chÕ biÕn thñ c«ng nh− søc giã, søc n−íc vµ søc kÐo cña ®éng vËt ®· ®−îc sö dông trong c¸c nhµ m¸y xay x¸t ngò cèc. Qu¸ tr×nh chÕ biÕn sinh häc ®Çu tiªn ®−îc thùc hiÖn ë Ai cËp víi c¸c s¶n phÈm lªn men lµ ph« mai vµ r−îu vang. Trong mét kho¶ng thêi gian dµi, c¸c ph−¬ng ph¸p nµy chØ ®−îc sö dông ë møc ®é gia ®×nh ®Ó phôc vô c¸c nhu cÇu c¬ b¶n cña gia ®×nh. Tuy nhiªn khi x· héi ph¸t triÓn, xu h−íng chuyªn m«n hãa còng nh− th−¬ng m¹i ph¸t triÓn, c¸c ph−¬ng ph¸p nµy lµ tiÒn th©n cho nÒn c«ng nghiÖp chÕ biÕn thùc phÈm hiÖn nay. ë c¸c n−íc «n ®íi, c¸c kü thuËt chÕ biÕn thùc phÈm ®−îc ph¸t triÓn qua c¸c thÕ hÖ nh»m dù tr÷ thùc phÈm trong nh÷ng th¸ng mïa ®«ng l¹nh gi¸ còng nh− nh÷ng khi kh«ng cã s½n thùc phÈm. Sù ph¸t triÓn cña c¸c thµnh phè vµ thÞ trÊn ®· t¹o ®iÒu kiÖn cho sù ph¸t triÓn c¸c ph−¬ng ph¸p b¶o qu¶n thùc phÈm nh»m vËn chuyÓn chóng tõ n¬i n«ng th«n xa x«i ®Õn c¸c thµnh phè ®«ng d©n c−. Trong thÕ kû 19, s¶n xuÊt quy m« lín ®· ®−îc tiÕn hµnh ë mét sè nhµ m¸y nh»m s¶n xuÊt ra nh÷ng s¶n phÈm thiÕt yÕu nh− tinh bét, ®−êng, b¬ vµ s¶n phÈm b¸nh n−íng. Nh÷ng mÎ s¶n xuÊt nµy ®¬n thuÇn chØ dùa vµo truyÒn thèng vµ kinh nghiÖm chø kh«ng dùa trªn nh÷ng kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ thµnh phÇn cña thùc phÈm hoÆc nh÷ng biÕn ®æi trong qu¸ tr×nh chÕ biÕn. Cho ®Õn cuèi thÕ kû 19, sù hiÓu biÕt khoa häc ®· b¾t ®Çu thay ®æi nÒn c«ng nghiÖp s¶n xuÊt thùc phÈm dùa trªn kinh nghiÖm sang nÒn c«ng nghiÖp s¶n xuÊt dùa trªn khoa häc vµ ®iÒu nµy ®· kÐo dµi cho ®Õn tËn ngµy nay. TÊt c¶ c¸c qu¸ tr×nh chÕ biÕn thùc phÈm lµ sù kÕt hîp cña c¸c c«ng ®o¹n nh»m lµm biÕn ®æi nguyªn liÖu ban ®Çu thµnh s¶n phÈm cuèi cïng. Mçi c«ng ®o¹n ®Òu cã nh÷ng t¸c dông cô thÓ, x¸c ®Þnh ®−îc còng nh− dù ®o¸n ®−îc lªn thùc phÈm. Mét quy tr×nh bao gåm mét nhãm c¸c c«ng ®o¹n. Sù kÕt hîp còng nh− thø tù cña c¸c c«ng ®o¹n sÏ quyÕt ®Þnh tÝnh chÊt cña s¶n phÈm cuèi cïng. ë c¸c n−íc c«ng nghiÖp, thÞ tr−êng cña c¸c s¶n phÈm thùc phÈm chÕ biÕn s½n ®ang thay ®æi. Ng−êi tiªu dïng kh«ng cßn ®ái hái s¶n phÈm thùc phÈm cã thÓ b¶o qu¶n hµng th¸ng ë nhiÖt ®é m«i tr−êng n÷a. Mçi gia ®×nh ®Òu së h÷u tñ l¹nh hoÆc lß vi sãng do ®ã nhu cÇu ®èi víi thùc phÈm lµ tiÖn lîi cho chÕ biÕn, thÝch hîp ®Ó b¶o qu¶n trong tñ l¹nh còng nh− cã thêi gian b¶o qu¶n võa ph¶i ë nhiÖt ®é m«i tr−êng. Tuy nhiªn ng−êi tiªu dïng l¹i ®ßi hái thùc phÈm ph¶i gÇn gièng tr¹ng th¸i tù nhiªn cña nã nghÜa lµ thùc phÈm cµng Ýt biÕn ®æi trong qu¸ tr×nh chÕ biÕn, b¶o qu¶n cµng tèt. §iÒu nµy ®· cã nh÷ng ¶nh h−ëng quan träng ®Õn nh÷ng thay ®æi cña ngµnh chÕ biÕn thùc phÈm. Chi chÝ n¨ng l−îng vµ nh©n c«ng ®· ¶nh h−ëng nhiÒu ®Õn c«ng nghÖ chÕ biÕn thùc phÈm. C¸c nhµ chÕ biÕn thùc phÈm kh«ng cßn tËp trung ®Çu t− vµo c¸c qu¸ tr×nh cã chi phÝ nh©n c«ng cao còng nh− hiÖu qu¸ n¨ng l−îng thÊp. C¸c thiÕt bÞ chÕ biÕn thùc phÈm hiÖn nay cho phÐp ®iÒu khiÓn c¸c qu¸ tr×nh chÕ biÕn phøc t¹p nh»m hai môc tiªu lµ gi¶m chi phÝ s¶n xuÊt vµ gi¶m ¶nh h−ëng xÊu ®Õn chÊt l−îng c¶m quan còng nh− dinh d−ìng cña thùc phÈm. TiÕt kiÖm n¨ng l−îng hiÖn nay lµ mét trong nh÷ng tÝnh n¨ng quan träng nhÊt cña c¸c thiÕt bÞ chÕ biÕn thùc phÈm ®iÒu nµy ®ßi hái chi phÝ ®Çu t− cao h¬n. 1
Ch−¬ng I: Nh÷ng kh¸i niÖm c¬ b¶n 1.1 TÝnh chÊt c¶m quan vµ dinh d−ìng cña thùc phÈm: 1.1.1. TÝnh chÊt c¶m quan. §èi víi ng−êi tiªu dïng, nh÷ng thuéc tÝnh quan träng nhÊt cña thùc phÈm chÝnh lµ c¸c tÝnh chÊt c¶m quan (tr¹ng th¸i, mïi, vÞ, h×nh d¹ng vµ mµu s¾c). §iÒu nµy quyÕt ®Þnh së thÝch c¸ nh©n ®èi víi nh÷ng s¶n phÈm cô thÓ, ®«i khi chØ mét vµi kh¸c biÖt nhá trong mét lo¹t c¸c s¶n phÈm cïng lo¹i còng sÏ ¶nh h−ëng ®Õn thÞ hiÕu cña ng−êi tiªu dïng. Môc tiªu cña c¸c nhµ chÕ biÕn thùc phÈm lµ c¶i thiÖn c«ng nghÖ nh»m l−u gi÷ còng nh− t¹o ra c¸c gi¸ trÞ c¶m quan mong ®îi cña thùc phÈm ®ång thêi còng gi¶m thiÓu nh÷ng h− háng ®èi víi thùc phÈm trong qu¸ tr×nh chÕ biÕn. 1.1.2. Tr¹ng th¸i Mét sè thuéc tÝnh tr¹ng th¸i cña thùc phÈm ®−îc m« t¶ ë b¶ng 1.1. Tr¹ng th¸i cña thùc phÈm ®−îc quyÕt ®Þnh bëi hµm l−îng Èm vµ hµm l−îng chÊt bÐo, lo¹i còng nh− khèi l−îng c¸c cacbohydrate cÊu tróc (cellulose, tinh bét, pectin) vµ protein. Nh÷ng biÕn ®æi vÒ cÊu tróc cña thùc phÈm lµ do sù thay ®æi vÒ hµm l−îng Èm, hµm l−îng chÊt bÐo, sù h×nh thµnh còng nh− ph¸ vì cña c¸c hÖ nhò t−¬ng, sù thñy ph©n cña c¸c cacbohydrate, sù ®«ng tô hoÆc thñy ph©n protein. §Æc tr−ng c¬ b¶n TÝnh chÊt c¬ häc §é cøng §é liªn kÕt
§Æc tr−ng thø cÊp
ThuËt ng÷ th«ng dông MÒm, ch¾c, cøng DÔ vì vôn, dßn MÒm, dai Gißn, nh·o, dÝnh Láng, nhít DÎo, dai
§é cøng §é dai §é dÝnh
§é nhít §é ®µn håi
1.1.2.1. Mïi, vÞ VÞ cña thùc phÈm bao gåm: mÆn, ngät, ®¾ng vµ chua. VÞ cña thùc phÈm ®−îc quyÕt ®Þnh bëi thµnh phÇn cña thùc phÈm còng nh− nh÷ng chÊt ®iÒu vÞ ®−îc sö dông. VÞ cña thùc phÈm Ýt bÞ ¶nh h−ëng trong qu¸ tr×nh chÕ biÕn ngo¹i trõ mét sè qu¸ tr×nh nh−: qu¸ tr×nh h« hÊp cña mét sè tr¸i c©y t−¬i, qu¸ tr×nh lªn men. Thùc phÈm t−¬i chøa hçn hîp phøc t¹p cña c¸c chÊt dÔ bay h¬i. C¸c chÊt nµy t¹o nªn mïi ®Æc tr−ng cña s¶n phÈm. Trong qu¸ tr×nh chÕ biÕn nh÷ng chÊt nµy cã thÓ bay h¬i lµm gi¶m c−êng ®é mïi cña thùc phÈm còng nh− lµm xuÊt hiÖn nh÷ng mïi míi. C¸c hîp chÊt mïi còng cã thÓ ®−îc t¹o ra do t¸c dông cña nhiÖt, bøc x¹ ion hãa, oxy hãa hoÆc do ho¹t ®éng cña enzyme lªn protein, chÊt bÐo vµ cacbohydrate. VÝ dô nh− sù thñy ph©n chÊt bÐo thµnh acid bÐo vµ biÕn ®æi tiÕp theo thµnh aldehyde, esters vµ r−îu. Mïi mµ chóng ta c¶m nhËn ®−îc lµ do sù kÕt hîp rÊt phøc t¹p cña hµng tr¨m c¸c chÊt t¹o mïi. 1.1.2.2. Mµu s¾c NhiÒu chÊt mµu tù nhiªn bÞ biÕn ®æi trong qu¸ tr×nh chÕ biÕn nhiÖt, do sù thay ®æi cña pH hoÆc do oxy hãa trong qu¸ tr×nh b¶o qu¶n. §iÒu nµy dÉn ®Õn thùc phÈm chÕ biÕn 2
bÞ mÊt ®i mµu s¾c ®Æc tr−ng vµ lµm gi¶m gi¸ trÞ cña thùc phÈm. C¸c chÊt mµu tæng hîp th−êng æn ®Þnh h¬n ®èi víi nhiÖt, ¸nh s¸ng vµ sù thay ®æi cña pH m«i tr−êng do ®ã chóng th−êng ®−îc ®−a vµo thùc phÈm ®Ó gi÷ mµu s¾c cho thùc phÈm. 1.1.3. TÝnh chÊt dinh d−ìng NhiÒu c«ng ®o¹n chÕ biÕn kh«ng sö dông nhiÖt do ®ã Ýt ¶nh h−ëng hoÆc kh«ng ¶nh h−ëng ®Õn gi¸ trÞ dinh d−ìng cña thùc phÈm. Mét sè c«ng ®o¹n ®ã bao gåm: trén, lµm s¹ch, ph©n lo¹i, ®«ng kh«. Tuy nhiªn trong nhiÒu c«ng ®o¹n chÕ biÕn gi¸ trÞ dinh d−ìng cña thùc phÈm bÞ biÕn ®æi. NhiÖt lµ nguyªn nh©n chÝnh g©y ra nh÷ng biÕn ®æi vÒ gi¸ trÞ dinh d−ìng cña thùc phÈm. NhiÖt lµm gelatin hãa tinh bét, lµm ®«ng tô protein, c¸c chÊt øc chÕ dinh d−ìng bÞ ph¸ hñy dÉn ®Õn t¨ng kh¶ n¨ng tiªu hãa. Tuy nhiªn, nhiÖt còng ph¸ hñy mét sè vitamin kÐm bÒn nhiÖt, gi¶m gi¸ trÞ sinh häc cña protein hoÆc thóc ®Èy qu¸ tr×nh oxy hãa chÊt bÐo. Oxy hãa lµ nguyªn nh©n quan träng thø hai ®èi víi nh÷ng biÕn ®æi vÒ gi¸ trÞ dinh d−ìng cña thùc phÈm. Qu¸ tr×nh oxy hãa x¶y ra khi thùc phÈm tiÕp xóc trùc tiÕp víi kh«ng khÝ (nh− trong qu¸ tr×nh nghiÒn nhá hoÆc sÊy kh« b»ng khÝ nãng) hoÆc do t¸c dông cña nhiÖt, cña enzyme oxy hãa. ¶nh h−ëng chÝnh cña qu¸ tr×nh oxy hãa lµ: (1) ChÊt bÐo bÞ ph©n gi¶i thµnh hydroperoxides vµ c¸c ph¶n øng tiÕp theo sÏ t¹o thµnh c¸c hîp chÊt carbonyl, hydroxy, c¸c acid bÐo m¹ch ng¾n hoÆc mét sè ®éc tè trong dÇu r¸n. (2) Ph¸ hñy mét sè vitamin nh¹y c¶m víi oxy. Vitamin A Vitamin D Vitamin E Vitamin K Vitamin C
Ph©n hñy bëi tia cùc tÝm, kh«ng khÝ Tia cùc tÝm lµm t¨ng hµm l−îng Ph©n hñy bëi mì «i RÊt æn ®Þnh Ph©n hñy bëi kh«ng khÝ, enzyme, tia cùc tÝm, kim lo¹i s¾t vµ ®ång
BÒn víi nhiÖt, th−êng kh«ng bÞ ¶nh h−ëng bëi nhiÖt trong qu¸ tr×nh chÕ biÕn Kh«ng nhiÖt
bÒn
víi BÞ ph©n hñy bëi kiÒm, æn ®Þnh h¬n trong m«i tr−êng acid
Vitamin B vµ BÒn nhiÖt h¬n acid panthothenic Do ®ã trong qu¸ tr×nh chÕ biÕn, c¸c biÕn ®æi cã lîi cÇn ®−îc ph¸t huy vµ h¹n chÕ c¸c qu¸ tr×nh lµm gi¶m gi¸ trÞ dinh d−¬ng cña thùc phÈm. 1.2. Qu¸ tr×nh chÕ biÕn thùc phÈm 1.2.1. Kh¸i niÖm vÒ qu¸ tr×nh chÕ biÕn thùc phÈm Qu¸ tr×nh chÕ biÕn thùc phÈm bao gåm nh÷ng b−íc t¸c ®éng kü thuËt lªn nguyªn liÖu nh»m t¹o ra s¶n phÈm mong muèn. Mçi b−íc t¸c ®éng lªn nguyªn liÖu ®Òu lµm nguyªn liÖu thay ®æi vÒ mÆt h×nh d¹ng, kÝch th−íc, thµnh phÇn hãa häc, vi sinh vËt, .. C¸c b−íc t¸c ®éng kü thuËt lªn nguyªn liÖu kh«ng ph¶i riªng lÎ mµ liªn hÖ kÕ tiÕp nhau tõ 3
kh©u ®Çu ®Õn kh©u cuèi. Mçi b−íc t¸c ®éng ®ã ®−îc coi lµ mét qu¸ tr×nh nhá vµ gäi lµ mét c«ng ®o¹n. Tr¸i c©y ↓ Röa s¹ch ↓ Ph©n lo¹i ↓ Gät vá ↓ C¾t l¸t ↓ Trén (thªm ®−êng, n−íc) ↓ Rãt hép ↓ GhÐp mÝ ↓ Thanh trïng nhiÖt ↓ S¶n phÈm ®å hép tr¸i c©y c¾t l¸t Sù kÕt hîp c¸c c«ng ®o¹n trong qu¸ tr×nh chÕ biÕn ®å hép tr¸i c©y c¾t l¸t Trong c¸c c«ng ®o¹n viÖc sö dông c¸c m¸y mãc thiÕt bÞ sÏ lµm gi¶m chi phÝ lao ®éng, t¨ng n¨ng suÊt, ®¶m b¶o tÝnh ®ång ®Òu cña s¶n phÈm vµ dÔ dµng tù ®éng hãa toµn bé qu¸ tr×nh s¶n xuÊt. 1.2.2. Ph©n lo¹i c¸c m¸y chÕ biÕn thùc phÈm M¸y vµ thiÕt bÞ chÕ biÕn thùc phÈm rÊt ®a d¹ng, tïy thuéc vµo nguyªn lý lµm viÖc, h·ng chÕ t¹o, n¨ng suÊt,... Tuy nhiªn c¸c m¸y vµ thiÕt bÞ nµy cã thÓ ®−îc ph©n chia theo mét sè ®Æc ®iÓm chung sau: (a) tÝnh chÊt t¸c dông lªn nguyªn liÖu chÕ biÕn (b) cÊu t¹o cña chu tr×nh lµm viÖc (c) Møc ®é c¬ khÝ hãa vµ tù ®éng hãa Theo tÝnh chÊt t¸c dông lªn nguyªn liÖu ng−êi ta ph©n ra thµnh m¸y vµ thiÕt bÞ - M¸y (machine): m¸y lµ mét c¬ cÊu c¬ giíi nh»m t¸c ®éng lªn nguyªn liÖu nh÷ng c«ng c¬ häc x¸c ®Þnh. §Æc ®iÓm cña m¸y lµ cã nh÷ng bé phËn lµm viÖc chuyÓn ®éng trùc tiÕp t¸c dông c¬ häc lªn nguyªn liÖu. Khi chÕ biÕn trªn m¸y, nguyªn liÖu kh«ng thay ®æi tÝnh chÊt cña nã mµ chØ thay ®æi vÒ h×nh d¹ng, kÝch th−íc. VÝ dô nh− m¸y c¾t, m¸y nghiÒn, m¸y trén. - ThiÕt bÞ (equipment): lµ c«ng cô trong ®ã thùc hiÖn sù t¸c ®éng lªn nguyªn liÖu lµm thay ®æi tÝnh chÊt hãa lý hoÆc tr¹ng th¸i cña s¶n phÈm. §Æc ®iÓm cña thiÕt bÞ lµ ph¶i cã mét kho¶ng kh«ng gian trong ®ã tiÕn hµnh t¸c dông lªn nguyªn liÖu víi môc ®Ých thay ®æi tÝnh 4
chÊt cña nã. ThÓ tÝch cña kho¶ng kh«ng gian sÏ quyÕt ®Þnh n¨ng suÊt vµ thêi gian cña qu¸ tr×nh. VÝ dô nh− thiÕt bÞ lªn men, thiÕt bÞ läc. Theo cÊu t¹o cña qu¸ tr×nh lµm viÖc m¸y vµ thiÕt bÞ ®−îc ph©n ra thµnh (a) m¸y t¸c dông gi¸n ®o¹n (batch) (b) m¸y t¸c dông liªn tôc (continuous process) Trong c¸c m¸y, thiÕt bÞ lµm viÖc gi¸n ®o¹n, nguyªn liÖu ®−îc ®−a vµo chÕ biÕn cho ®Õn khi kÕt thóc qu¸ tr×nh th× s¶n phÈm ®−îc lÊy ra, sau ®ã l¹i lÆp l¹i víi mÎ nguyªn liÖu míi. T¹i mçi vÞ trÝ cña m¸y, thiÕt bÞ, trong kho¶ng thêi gian mét chu tr×nh lµm viÖc, c¸c th«ng sè cña qu¸ tr×nh nh− nhiÖt ®é, ¸p suÊt, nång ®é vËt chÊt… thay ®æi nhiÒu lÇn. §èi víi m¸y, thiÕt bÞ lµm viÖc liªn tôc c¸c kh©u n¹p liÖu, chÕ biÕn vµ lÊy s¶n phÈm ®−îc tiÕn hµnh ®ång thêi. T¹i mçi vÞ trÝ cña m¸y, thiÕt bÞ, c¸c th«ng sè cña qu¸ tr×nh nh− nhiÖt ®é, ¸p suÊt, nång ®é vËt chÊt, .. kh«ng thay ®æi theo thêi gian. M¸y, thiÕt bÞ lµm viÖc gi¸n ®o¹n cã c¸c −u ®iÓm sau: - DÔ dµng thay ®æi lo¹i s¶n phÈm còng nh− n¨ng suÊt cña thiÕt bÞ - Chi phÝ ®Çu t− ban ®Çu cho thiÕt bÞ thÊp - VËn hµnh ®¬n gi¶n Tuy nhiªn nh÷ng nh−îc ®iÓm chÝnh lµ: - Chi phÝ lao ®éng cao - Chi phÝ vËn hµnh cao (chi phÝ nhiÒu cho n¨ng l−îng) - DiÖn tÝch chiÕm chç lín - TÝnh ®ång ®Òu cña s¶n phÈm thÊp C¸c m¸y, thiÕt bÞ lµm viÖc gi¸n ®o¹n th−êng ®−îc sö dông khi chñng lo¹i s¶n phÈm th−êng thay ®æi, khi s¶n xuÊt nhá hoÆc s¶n xuÊt kh«ng liªn tôc trong c¶ n¨m do tÝnh chÊt mïa vô cña nguyªn liÖu. Ng−îc l¹i c¸c m¸y, thiÕt bÞ lµm viÖc liªn tôc cã tÝnh ®a d¹ng s¶n phÈm thÊp, chi phÝ ®Çu t− ban ®Çu cao nh−ng chi phÝ vËn hµnh thÊp, qu¸ tr×nh s¶n xuÊt dÔ dµng ®iÒu khiÓn vµ chÊt l−îng s¶n phÈm ®ång ®Òu. Theo møc ®é tù ®éng hãa, m¸y vµ thiÕt bÞ ®−îc ph©n thµnh: (a) m¸y kh«ng tù ®éng (thñ c«ng, manual) (b) m¸y b¸n tù ®éng (semi-automatic) (c) m¸y tù ®éng (automatic) ë nh÷ng m¸y thñ c«ng, c¸c kh©u phô nh− n¹p liÖu, lÊy s¶n phÈm, kiÓm tra, … ®−îc thùc hiÖn trùc tiÕp bëi con ng−êi. ë nh÷ng m¸y b¸n tù ®éng, hÇu hÕt c¸c nguyªn c«ng c«ng nghÖ ®Òu thùc hiÖn b»ng m¸y chØ mét sè nguyªn c«ng phô ®−îc thùc hiÖn b»ng tay Víi c¸c m¸y tù ®éng, tÊt c¶ c¶ nguyªn c«ng chÝnh phô ®Òu ®−îc thùc hiÖn b»ng m¸y 1.3. TÝnh to¸n ®éng lùc 1.3.1. C©n b»ng vËt chÊt (material balance) Ng−êi ta thiÕt lËp c©n b»ng vËt chÊt cña mét c«ng ®o¹n ®Ó x¸c ®Þnh l−îng tiªu hao nguyªn vËt liÖu ®−a vµo chÕ biÕn, l−îng thµnh phÈm thu ®−îc ®Ó tõ ®ã x¸c ®Þnh ®−îc n¨ng suÊt, sè l−îng cña thiÕt bÞ sö dông trong qu¸ tr×nh chÕ biÕn. C©n b»ng vËt chÊt ®−îc thiÕt lËp dùa trªn ®Þnh luËt b¶o toµn khèi l−îng. Khèi l−îng nguyªn liÖu = Khèi l−îng thµnh phÈm vµ phÕ liÖu + Khèi l−îng l−u l¹i trong m¸y + Hao phÝ 5
§èi víi qu¸ tr×nh liªn tôc, c©n b»ng vËt chÊt ®−îc lËp cho mét ®¬n vÞ thêi gian. Cßn qu¸ tr×nh gi¸n ®o¹n, c©n b»ng vËt chÊt ®−îc lËp cho mét mÎ. 1.3.2. C©n b»ng n¨ng l−îng (energy balance) C©n b»ng n¨ng l−îng ®−îc thiÕt lËp dùa trªn c¬ së cña ®Þnh luËt b¶o toµn n¨ng l−îng Q 1 + Q2 ± Q3 = Q4 + Q5 Trong ®ã: Q1: N¨ng l−îng do nguyªn liÖu mang vµo Q2: N¨ng l−îng cung cÊp ®Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh Q3: N¨ng l−îng ph¶n øng cña qu¸ tr×nh. DÊu (-) cho qu¸ tr×nh cã ph¶n øng sö dông n¨ng l−îng, dÊu (+) cho qu¸ tr×nh cã ph¶n øng sinh ra n¨ng l−îng Q4: N¨ng l−îng do s¶n phÈm mang ra Q5: N¨ng l−îng tæn thÊt ra ngoµi m«i tr−êng N¨ng l−îng sö dông nhiÒu nhÊt trong qu¸ tr×nh chÕ biÕn thùc phÈm lµ n¨ng l−îng nhiÖt. ViÖc thiÕt lËp vµ tÝnh to¸n c©n b»ng n¨ng l−îng cho phÐp x¸c ®Þnh n¨ng l−îng tæn thÊt ®Ó tõ ®ã cã c¸c biÖn ph¸p nh»m gi¶m chi phÝ n¨ng l−îng. 1.3.3. N¨ng suÊt cña m¸y, thiÕt bÞ (output) L−îng nguyªn liÖu (thµnh phÈm) ®−a vµo (lÊy ra) trong mét ®¬n vÞ thêi gian ®−îc gäi lµ n¨ng suÊt cña m¸y, thiÕt bÞ 1.3.4. C«ng suÊt cña m¸y, thiÕt bÞ (capacity) Lµ c«ng cña m¸y thùc hiÖn trong mét ®¬n vÞ thêi gian. §¬n vÞ cña c«ng suÊt w. 1.3.5. C−êng ®é cña qu¸ tr×nh: C−êng ®é cña qu¸ tr×nh lµ n¨ng suÊt cña m¸y, thiÕt trÞ trªn mét ®¬n vÞ ®¹i l−îng ®Æc tr−ng cho m¸y vµ thiÕt bÞ ®ã. VÝ dô: ®èi víi thiÕt bÞ c« ®Æc ®¹i l−îng ®Æc tr−ng lµ bÒ mÆt bay h¬i, n¨ng suÊt cña thiÕt bÞ lµ l−îng h¬i n−íc bay h¬i ®−îc trong mét ®¬n vÞ thêi gian. VËy c−êng ®é cña qu¸ tr×nh bay h¬i cña thiÕt bÞ c« ®Æc lµ l−îng h¬i n−íc bay h¬i trong mét ®¬n vÞ thêi gian trªn mét ®¬n vÞ diÖn tÝch bÒ mÆt bay h¬i. 1.4 CÊu t¹o chung cña m¸y, thiÕt bÞ §Ó nghiªn cøu nh÷ng m¸y, thiÕt bÞ kh¸c nhau, cÇn ph¶i biÕt cÊu t¹o cña chóng vµ chøc n¨ng tõng chi tiÕt. Nãi chung, mét m¸y, thiÕt bÞ bao gåm nh÷ng bé phËn c¬ b¶n sau 1.2.3. Bé phËn cÊp liÖu vµ lÊy s¶n phÈm - NhiÖm vô cña bé phËn cÊp liÖu lµ cung cÊp nguyªn liÖu cho m¸y, thiÕt bÞ. Bé phËn nµy cã thÓ lµm viÖc gi¸n ®o¹n hay liªn tôc tïy theo lo¹i m¸y. Trong mét sè m¸y, thiÕt bÞ, bé phËn cÊp liÖu cßn ®ãng vai trß ®Þnh l−îng. - Bé phËn lÊy s¶n phÈm cã nhiÖm vô ®−a s¶n phÈm ra khái m¸y vµ cã thÓ ®−a ®Õn m¸y lµm viÖc tiÕp theo. 1.2.4. Bé phËn lµm viÖc (c¬ cÊu thi hµnh) Bé phËn lµm viÖc lµ bé phËn c¬ b¶n nhÊt cña m¸y, nã x¸c ®Þnh chøc n¨ng hay tªn gäi cña nã. C¬ cÊu nµy trùc tiÕp t¸c dông lªn nguyªn liÖu cÇn chÕ biÕn. M¸y ®¬n gi¶n chØ cã mét bé phËn lµm viÖc. M¸y phøc t¹p cã nhiÒu bé phËn lµm viÖc vµ mçi bé phËn thùc hiÖn mét nguyªn c«ng x¸c ®Þnh. 1.2.5. Bé phËn ®éng lùc 6
Bé phËn ®éng lùc lµ bé phËn cung cÊp n¨ng l−îng cho m¸y ho¹t ®éng. Nguån n¨ng l−îng chñ yÕu cho m¸y, thiÕt bÞ chÕ biÕn thùc phÈm lµ n¨ng l−îng nhiÖt vµ n¨ng l−îng ®iÖn. §Ó cung cÊp n¨ng l−îng ®iÖn ng−êi ta th−êng dïng c¸c ®éng c¬ ®iÖn. 1.2.6. Bé phËn truyÒn ®éng Bé phËn nµy cã nhiÖm vô truyÒn chuyÓn ®éng tõ bé phËn ®éng lùc ®Õn bé phËn lµm viÖc. Th«ng th−êng ®éng c¬ cã chuyÓn ®éng quay cßn bé phËn lµm viÖc chuyÓn ®éng theo nh÷ng biªn d¹ng vµ tèc ®é rÊt kh¸c nhau. Nh− vËy bé phËn truyÒn ®éng kh«ng nh÷ng chØ truyÒn chuyÓn ®éng mµ cßn ph¶i t¹o cho bé phËn lµm viÖc chuyÓn ®éng theo nh÷ng biªn d¹ng yªu cÇu cña c«ng nghÖ. C¸c hÖ thèng truyÒn ®éng ®· biÕt nh−: ®ai, xÝch, cam, vÝt lµ nh÷ng lo¹i truyÒn ®éng c¬ khÝ chñ yÕu, th−êng ®−îc sö dông trong c¸c m¸y, thiÕt bÞ hiÖn ®¹i. BÊt kú mét hÖ thèng truyÒn ®éng nµo dï phøc t¹p ®Õn ®©u khi ph©n tÝch kü ®Òu lµ tæ hîp cña c¸c hÖ thèng truyÒn ®éng nµy. 1.2.7. Bé phËn ®iÒu khiÓn Bé phËn ®iÒu khiÓn cã chøc n¨ng ®¶m b¶o cho m¸y ho¹t ®éng theo ®óng c¸c th«ng sè mµ c«ng nghÖ yªu cÇu, tù ®éng ®iÒu chØnh khhi c¸c th«ng sè nµy thay ®æi, b¶o vÖ m¸y tr¸nh c¸c sù cè x¶y ra. CÊu t¹o chung cña m¸y, thiÕt bÞ cã thÓ ®−îc m« h×nh hãa b»ng s¬ ®å sau. 4 1
2
5
3
6
7
1: Bé phËn ®éng lùc 3: Bé phËn tiÕp liÖu 2: Bé phËn truyÒn ®éng 4, 5, 6: Bé phËn lµm viÖc 7 : Bé phËn ®iÒu khiÓn vµ b¶o vÖ 1.5. Mét sè yªu cÇu vÒ m¸y vµ thiÕt bÞ thùc phÈm -Thùc hiÖn qu¸ tr×nh c«ng nghÖ tiªn tiÕn, t¹o ra ®−îc nh÷ng th«ng sè mµ c«ng nghÖ yªu cÇu. -TÝnh tiªu chuÈn hãa cao (®¬n gi¶n trong thiÕt kÕ, söa ch÷a). -DÔ vËn hµnh, an toµn, dÔ lµm vÖ sinh, bÒn, ch¾c ch¾n, dÔ tù ®éng ho¸. -HiÖu qu¶ kinh tÕ kü thuËt cao, chi phÝ/®¬n vÞ s¶n phÈm lµ thÊp nhÊt, n¨ng suÊt, gi¸ thµnh ®Çu t−, diÖn tÝch chiÕm chç, chi phÝ vËn hµnh b¶o d−ìng. -§é bÒn ho¸ häc cña m¸y: kh«ng bÞ ¨n mßn ho¸ häc, chÞu nhiÖt, ®é bÒn c¬ häc cao : ®é bÒn vËt liÖu chÕ t¹o phô thuéc vµo ®iÒu kiÖn s¶n xuÊt. V× vËy khi chän thiÕt bÞ tr−íc hÕt ph¶i x¸c ®Þnh chÝnh x¸c c¸c th«ng sè c«ng nghÖ nh− : nhiÖt ®é, ¸p suÊt, m«i tr−êng tiÕp xóc. 7
1.6. Nh÷ng thiÕt bÞ gÆp trong nhµ m¸y chÕ biÕn ®å hép thùc phÈm 1.6.1 B¨ng t¶i nguyªn liÖu B¨ng t¶i sö dông ®Ó vËn chuyÓn nguyªn liÖu thùc phÈm trong nhµ m¸y chÕ biÕn thùc phÈm. B¨ng t¶i th−êng hay ®−îc ®Æt t¹i kho chøa nguyªn liÖu, n¬i s¶n xuÊt thùc hiÖn qu¸ tr×nh vËn chuyÓn thay thÕ søc lao ®éng con ng−êi. Cã r©t nhiÒu d¹ng b¨ng t¶i dïng vËn chuyÓn c¸c lo¹i nguyªn liÖu kh¸c nhau. B¨ng t¶i th−êng ®Æt n»m ngang trªn mÆt b»ng ph©n x−ëng, khi cÇn vËn chuyÓn theo ph−¬ng nghiªng, b¨ng t¶i ®−îc chÕ t¹o d¹ng nghiªng nh− vËy theo ph−¬ng thøc vËn chuyÓn cã hai lo¹i b¨ng t¶i lµ b¨ng t¶i n»m ngang vµ b¨ng t¶i nghiªng. Qu¸ tr×nh vËn chuyÓn cña b¨ng t¶i nhê vµo tÊm b¨ng vµ víi mçi lo¹i nguyªn liÖu th× sÏ cã mét lo¹i tÊm b¨ng riªng. Vµ còng øng víi mçi lo¹i tÊm b¨ng th× kÌm theo c¸c bé phËn kh¸c nhau. −u ®iÓm cña b¨ng t¶i lµ vËn chuyÓn víi khèi l−îng nguyªn liÖu lín, thao t¸c dÔ dµng, cÊu t¹o ®¬n gi¶n, dÔ tù ®éng hãa nh−ng nã còng cã nh÷ng nh−îc ®iÓm lµ chiÕm qu¸ nhiÒu diÖn tÝch mÆt b»ng ph©n x−ëng. 1.6.2 ThiÕt bÞ röa Qu¸ tr×nh röa lµ qu¸ tr×nh lo¹i bá nh÷ng chÊt bÈn b¸m trªn bÌ mÆt nguyªn liÖu nh− ®Êt, c¸t, lµ c©y, vi sinh vËt... chÝnh v× thÕ mµ thiÕt bÞ röa ®−îc sö dông hÇu hÕt trong c¸c nhµ m¸y chÕ biÕn thùc phÈm. ThiÕt bÞ nµy sö dông n−íc hoÆc dung dÞch tÈy röa ®Ó lµm s¹ch bÒ mÆt nguyªn liÖu. ThiÕt bÞ röa còng cã nhiÒu lo¹i: cã thÓ dïng n−íc xèi trùc tiÕp lªn nguyªn liÖu cÇn röa hoÆc thùc hiÖn qu¸ tr×nh ng©m sau ®ã xèi l¹i mét lÇn n÷a, khi ®ã c¸c chÊt bÈn b¸m trªn bÒ mÆt cña nguyªn liÖu bÞ tr−¬ng në, hßa tan sau ®ã sÏ bÞ xèi l¹i mét lÇn n÷a. Nh− vËy thùc phÈm ®· ®−îc lµm s¹ch. ThiÕt bÞ röa kiÎu xèi sö dông nhiÒu n−íc h¬n thiÕt bÞ röa kiÓu ng©m xèi. C¸c thiÕt bÞ nµy th−êng ®−îc ®Æt phÝa tr−íc d©y chuyÒn s¶n xuÊt. Ngoµi ra cßn cã c¸c thiÕt bÞ bãc vá qu¶, cñ lµm s¹ch bÒ mÆt nguyªn liÖu. 1.6.3 ThiÕt bÞ ph©n lo¹i ThiÕt bÞ ph©n lo¹i sö dông ®Ó ph©n chia hçn hîp thùc phÈm thµnh nhiÒu kÝch cì kh¸c nhau. Hçn hîp n«ng s¶n thùc phÈm th−êng ë d¹ng cñ, qu¶ vµ h¹t. Qu¸ tr×nh ph©n chia nµy th−êng dïng c¸c thiÕt bÞ nh− m¸y ph©n lo¹i trôc l¨n, m¸y sµng ph©n lo¹i, m¸y ph©n lo¹i trôc vÝt vµ ph©n lo¹i nhê quang ®iÖn... c¸c thiÕt bÞ nµy cã −u ®iÓm ph©n lo¹i nhanh c¸c hçn hîp thùc phÈm thµnh nhiÒu lo¹i kh¸c nhau nh−ng cã nh−îc ®iÓm lµ ®èi víi qu¸ tr×nh ph©n lo¹i hçn hîp d¹ng h¹t th× kh¶ n¨ng ph©n lo¹i kÐm h¬n víi c¸c lo¹i qu¶ hoÆc cñ. 1.6.4 M¸y lµm nhá nguyªn liÖu: NghiÒn nhá nguyªn liÖu lµ mét qu¸ tr×nh sö dông c¸c lùc c¬ häc ®Ó ph©n chia thùc phÈm ra thµnh kÝch th−íc nhá h¬n. C¸c qu¸ tr×nh nµy th−êng lµ nghiÒn bét g¹o, bét s¾n.. trong c¸c nhµ m¸y chÕ biÕn tinh bét, chÕ biÕn ®−êng, qu¸ tr×nh c¾t thÞt gia sóc, gia cÇm trong c¸c nhµ m¸y chÕ biÕn ®å hép, c¾t rau qu¶ trong nhµ m¸y chÕ biÕn rau qu¶... C¸c thiÕt bÞ chÝnh sö dông nghiÒn nguyªn liÖu lµ m¸y nghiÒn r¨ng, m¸y nghiÒn ®Üa, m¸y nghiÒn bóa, m¸y c¾t l¸t thùc phÈm, m¸y nghiÒn vÝt, m¸y b¨m nhuyÔn thùc phÈm, m¸y chµ x¸t thùc phÈm... 1.6.5 M¸y khuÊy trén: ThiÕt bÞ khuÊy trén sö dông ®Ò hßa trén nhiÒu cÊu tö thùc phÈm víi nhau. C¸c lo¹i s¶n phÈm d¹ng r¾n, d¹ng dÎo vµ d¹ng láng sÏ cã c¸c lo¹i thiÕt bÞ khuÊy trén kh¸c nhau. C¸c thiÕt bÞ khuÊy trén chÊt r¾n nh− thiÕt bÞ khuÊy trén d¹ng thïng quay n»m ngang, d¹ng thïng quaycã trôc th¼ng ®øng, thïng quay d¹ng lôc l¨ng, thïng quay d¹ng ch÷ Y, thïng 8
quay d¹ng l¨ng trô. C¸c thiÕt bÞ khuÊy trén chÊt láng lµ c¸c c¸nh khuÊy nh− c¸nh khuÊy m¸i chÌo, c¸nh khuÊy ch©n vÞt vµ c¸nh khuÊy tuèc bin. C¸c thiÕt bÞ khuÊy trén nguyªn liÖu d¹ng dÎo lµ thiÕt bÞ khuÊy trén mét c¸nh khuÊy, thiÕt bÞ khuÊy trén hai c¸nh khuÊy. 1.6.6 M¸y rãt hép Qu¸ tr×nh rãt hép c¶i tiÕn ®iÒu kiÖn vÖ sinh, ®¶m b¶o n¨ng suÊt cao vµ ®Þnh l−îng s¶n phÈm mét c¸ch chÝnh x¸c. Qu¸ tr×nh rãt vµo hép th−êng lµ ph−¬ng ph¸p khèi l−îng, ph−¬ng ph¸p thÓ tÝch vµ ph−¬ng ph¸p ph©n l−îng theo møc. Hai ph−¬ng ph¸p sau cïng th−êng ®−îc phæ biÕn vµ sö dông nhiÒu nhÊt trong qu¸ tr×nh rãt vµo hép. Qu¸ tr×nh rãt ®−îc thùc hiÖn trªn c¸c thiªt bÞ nh− ®Þnh l−îng kiÓu ®Üa quay ®èi víi c¸c s¶n phÈm r¾n, thiÕt bÞ d¹ng ®Þnh l−îng d¹ng cèc ®ong, d¹ng pitt«ng ®Èy, d¹ng cét khÝ... 1.6.7 M¸y ghÐp n¾p GhÐp n¾p chai hoÆc hép lµ mét giai ®o¹n quan träng v× nã t¸c dông b¶o qu¶n vµ chøa ®ùng, tr¸nh sù tiÕp xóc cña thùc phÈm víi m«i tr−êng bªn ngoµi. Qu¸ tr×nh ghÐp n¾p chai, lä thùc hiÖn nhê vµo ph−¬ng ph¸p dËp, vÆn ren... qu¸ tr×nh ghÐp n¾p hép s¾t ®−îc thùc hiÖn trong c¸c m¸y ghÐp mÝ, sö dông c¸c con l¨n ghÐp mÝ cuén c¸c mÝ l¹i víi nhau vµ Ðp chóng l¹i. Cã c¸c lo¹i m¸y ghÐp mÝ b¸n tù ®éng, m¸y ghÐp mÝ tù ®éng, m¸y ghÐp mÝ ch©n kh«ng tù ®éng. 1.6.8 ThiÕt bÞ ®un nãng, chÇn, hÊp §©y lµ qu¸ tr×nh sö dông nhiÖt nãng t¸c ®éng vµo thùc phÈm, lµ mét qu¸ tr×nh chuÈn bÞ cho c¸c qu¸ tr×nh tiÕp theo. Qu¸ tr×nh ®un nãng sö dông nåi hai vá ®Ó luéc, nÊu chÝn thùc phÈm. C¸c thiÕt bÞ èng lång èng, thiÕt bÞ ®un nãng èng chïm vá bäc n»m ngang, d¹ng b¶n ®Ó gia nhiÖt cho c¸c s¶n phÈm láng. Qu¸ tr×nh chÇn, hÊp sö dông h¬i n−íc b·o hßa trong c¸c thiÕt bÞ liªn tôc nh− thiÕt bÞ chÇn, hÊp b¨ng t¶i, thiÕt bÞ chÇn thïng quay. 1.2.9 ThiÕt bÞ thanh trïng: Thanh trïng lµ mét kh©u rÊt quan träng ®Ó b¶o qu¶n s¶n phÈm ®−îc l©u dµi, tr¸nh sù h− háng d−íi t¸c dông cña vi sinh vËt vµ enzyme trong thêi gian b¶o qu¶n. Thanh trïng th−êng sö dông h¬i n−íc b·o hßa hoÆc n−íc nãng ë ¸p suÊt thÊp hoÆc cao tïy thuéc vµo tõng lo¹i s¶n phÈm. ThiÕt bÞ thanh trïng còng ph©n chia thµnh hai d¹ng lµ thanh trïng gi¸n ®o¹n vµ thiÕt bÞ thanh trïng liªn tôc. ThiÕt bÞ thanh trïng gi¸n ®o¹n lµm viÖc ë ¸p suÊt cao cã 3 d¹ng: d¹ng n»m ngang sö dông h¬i lµm viÖc ë ¸p suÊt cao, d¹ng th¼ng ®øng sö dông h¬i lµm viÖc ë ¸p suÊt cao, d¹ng n»m ngang sö dông n−íc gia nhiÖt ë ¸p suÊt cao. C¸c thiÕt bÞ thanh trïng liªn tôc thanh trïng chai hoÆc hép th−êng lµ d¹ng b¨ng t¶i. Cßn thanh trïng hçn hîp láng th−êng sö dông d¹ng tÊm b¶n gièng thiÕt bÞ ®un nãng kiÓu tÊm b¶n, thiÕt bÞ µy cho hiÖu qu¶ nhanh vµ n¨ng suÊt lín nh−ng chØ ¸p dông cho c¸c s¶n phÈm d¹ng láng cßn s¶n phÈm kh¸c nh− ®å hép, chai... th× kh«ng sö dông ®−îc thiÕt bÞ nµy. 1.6.10 ThiÕt bÞ sÊy SÊy kh« lµm gi¶m hµm l−îng n−íc trong thùc phÈm, khi hµm l−îng n−íc trong thùc phÈm bÞ gi¶m th× vÝ sinh vËt, nÊm mèc bÞ øc chÕ, do ®ã khi sö dông ph−¬ng ph¸p sÊy sÏ cã t¸c dông b¶o qu¶n s¶n phÈm l©u h¬n. Vµ ngµy nay, ph−¬ng ph¸p sÊy ®· ®−îc ¸p dông phæ biÕn vµ ®a d¹ng. C¸c thiÕt bÞ sÊy nh− thiÕt bÞ sÊy ch©n kh«ng tiÕp xóc, thiÕt bÞ sÊy trôc (sÊy tang), thiÕt bÞ sÊy l«, thiÕt bÞ sÊy ®èi l−u, thiÕt bÞ sÊy buång, thiÕt bÞ sÊy hÇm, thiÕt bÞ sÊy th¸p, thiÕt bÞ sÊy thïng quay, thiÕt bÞ sÊy tÇng s«i, thiÕt bÞ sÊy khÝ ®éng, thiÕt bÞ sÊy phun, thiÕt bÞ sÊy dïng b¬m nhiÖt, thiÕt bÞ sÊy b»ng bøc x¹ hång ngo¹i, thiÕt bÞ sÊy b»ng dßng ®iÖn cao tÇn, thiÕt bÞ sÊy ch©n kh«ng th¨ng hoa. ViÖc øng dông c¸c thiÕt bÞ nµy 9
vµo ®Ó sÊy s¶n phÈm n«ng s¶n rÊt ®a d¹ng vµ phô thuéc vµo nhµ m¸y lùa chän ph−¬ng ph¸p sÊy nµo phï hîp víi s¶n phÈm cña nhµ m¸y.
10
CH¦¥NG II. C¸C THIÕT BÞ VËN CHUYÓN 2.1. B¨ng t¶i 2.1.1. C«ng dông: Dïng ®Ó vËn chuyÓn c¸c vËt liÖu rêi hoÆc vËt liÖu ®¬n chiÕc theo ph−¬ng n»m ngang, ph−¬ng nghiªng (kh«ng qu¸ 24o ®èi víi tÊm b¨ng kh«ng cã gê) B¨ng t¶i ®−îc sö dông nhiÒu trong c¸c nhµ m¸y chÕ biÕn thùc phÈm nh− vËn chuyÓn lóa g¹o, cµ chua tõ kho chøa ra n¬i s¶n xuÊt, døa ... B¨ng t¶i ®· ®−îc sö dông trong c¸c thiÕt bÞ nhiÖt : nh− thiÕt bÞ hÊp b¨ng t¶i, thiÕt bÞ r¸n, thiÕt bÞ sÊy b¨ng t¶i... 2.1.2 . CÊu t¹o chung vµ nguyªn lý ho¹t ®éng Trong ®ã:
B¨ng t¶i
7
4
3
5
8
2 1
9 6 CÊu t¹o cña b¨ng t¶i
10
1.Khung m¸y 6.Con l¨n ®ì trªn 2.Tang bÞ ®éng 7.PhÔu n¹p nguyªn liÖu 3.Tang chñ ®éng 8.PhÔu th¸o nguyªn liÖu 4.TÊm b¨ng 9.C¬ cÊu c¨ng b¨ng t¶I 6.Con l¨n ®ì d−íi 10.M« t¬ ®iÖn Trªn khung lµm b»ng thÐp cã g¾n tang chñ ®éng vµ tang bÞ ®éng. TÊm b¨ng sè (4) ®−îc quÊn trªn 2 tang chñ ®éng (3) vµ bÞ ®éng (2), tÊm b¨ng võa lµ bé phËn kÐo võa lµ bé phËn t¶i vËt liÖu. TÊm b¨ng chuyÓn ®éng nhê vµo sù ma s¸t gi÷a tÊm b¨ng vµ 2 tang. Tïy theo tÝnh chÊt cña c«ng viÖc vµ lo¹i vËt liÖu mµ sö dông c¸c lo¹i tÊm b¨ng kh¸c nhau: tÊm 11
b¨ng v¶i-cao su, thÐp l¸, l−íi thÐp hoÆc c¸c vËt liÖu kh¸c. Mçi lo¹i tÊm b¨ng cã tang quay t−¬ng øng. TÊm b¨ng v¶i - cao su: ®−îc sö dông nhiÒu trong nhµ m¸y chÕ biÕn thùc phÈm dïng vËn chuyÓn hµng gåm c¸c líp lµm b»ng v¶i bè xen gi÷a c¸c líp b»ng cao su. C¸c líp nµy x¾p xÕp xen kÏ nhau. PhÇn chÞu lùc chÝnh lµ líp v¶i, phÇn liªn kÕt c¸c líp, chèng thÊm, ng¨n n−íc lµ líp cao su Cao su V¶i bè Cao su MÆt c¾t ngang bÒ mÆt b¨ng t¶i
Ltang = B + 100
Ngoµi ra cßn cã b¨ng t¶i chÞu l¹nh, chÞu nhiÖt phô thuéc vµo líp cao su §èi víi tÊm b¨ng v¶i cao su: tang dÉn cã cÊu t¹o h×nh trô cã bÒ mÆt h¬i låi (®é låi kho¶ng 0.005) ®Ó tr¸nh hiÖn t−îng xª dÞch cña tÊm b¨ng. Tang cña con l¨n: §−êng kÝnh cña tang D > 125.n n lµ sè líp v¶i bè ChiÒu dµi cña tang dÉn lín h¬n chiÒu réng cña tÊm b¨ng, 100 (mm) L tang = Bb + 100 (mm) §Ó t¨ng ma s¸t cña tang: bÒ mÆt cña tang cã thÓ bäc lãp cao su hoÆc t¨ng gãc «m β cña tÊm b¨ng. TÊm b¨ng thÐp l¸ : lµ mét l¸ thÐp ®−îc c¸n máng, lo¹i tÊm b¨ng nµy dïng víi c¸c c«ng ®o¹n cÇn cã sù chÞu VÝ trÝ l¾p ®Æt tÊm b¨ng trªn nhiÖt, chÞu l¹nh, tang quay cña d¹ng tÊm b¨ng nµy d¹ng tang h×nh trô trßn bÒ mÆt cã bäc c¸c líp cao su ®Ó t¨ng ma s¸t. TÊm b¨ng l−íi thÐp ®−îc øng trong c¸c qu¸ tr×nh trÇn, röa, hÊp, cÊp ®«ng b¨ng t¶i, tang quay cña b¨ng t¶i lo¹i nµy lµ h×nh lôc l¨ng Thanh tr−ît
TÊm b¨ng l−íi thÐp
12
Mét sè lo¹i tÊm b¨ng
-
§Ó truyÒn chuyÓn ®éng cho b¨ng t¶i dïng m«t¬ ®iÖn sè (10) vµ hÖ thèng gi¶m tèc truyÒn ®éng th«ng qua truyÒn ®éng ®ai hoÆc truyÒn ®éng xÝch. §Ó n¹p nguyªn liÖu dïng phÔu n¹p sè (7) vµ th¸o liÖu dïng phÔu th¸o liÖu sè (8) Con l¨n (5) ®−îc dïng ®Ó ®ì tÊm b¨ng trong suèt chiÒu dµi cña vËn chuyÓn, t¹o h×nh d¹ng cho tÊm b¨ng, khi vËn chuyÓn c¸c vËt liÖu nhÑ cho phÐp tÊm b¨ng tr−ît trªn c¸c thanh dÉn h−íng b»ng gç hoÆc b»ng thÐp. Gi¸ ®ì con l¨n th¼ng : gåm nhiÒu trôc l¨n, rçng ®−îc treo trªn gi¸. Trôc l¨n th¼ng cã thÓ l¾p ®−îc c¶ hai nh¸nh: cã t¶i hoÆc kh«ng t¶i. ChiÒu dµi con l¨n th¼ng
B TÊm b¨ng
Con l¨n
Gi¸ ®ì con l¨n th¼ng
13
lu«n lín h¬n chiÒu réng cña tÊm b¨ng. Kho¶ng c¸ch gi÷a hai gi¸ ®ì con l¨n c¹nh nhau trªn nh¸nh cã t¶i gÇn h¬n kho¶ng c¸ch 2 gi¸ ®ì con l¨n trªn nh¸nh kh«ng t¶i. Kho¶ng c¸ch gi÷a hai gi¸ ®ì con l¨n ®−îc x¸c ®Þnh nh− sau: Lt = A - 0,625 . B A: HÖ sè thùc nghiÖm phô thuéc vµo khèi l−îng riªng cña vËt liÖu B : ChiÒu réng tÊm b¨ng, mm §èi víi vËt liÖu cã khèi l−îng riªng TÊm b¨ng ρ < 1000 kg/m3 th× A= 1750 (mm) 1000 kg/m3 < ρ < 1500 kg/m3 th× A = con l¨n 1640 (mm) 1500 kg/m3 < ρ < 2000 kg/m3 th× A = 1550 (mm) Gi¸ ®ì con l¨n lßng m¸ng
Gi¸ ®ì con l¨n lßng m¸ng: môc ®Ých lµ ®Ó t¨ng n¨ng suÊt vËn chuyÓn cña b¨ng t¶i th−êng dïng cho c¸c lo¹i vËt liÖu rêi. - Bé phËn c¨ng b¨ng dïng ®Ó ®iÒu chØnh lùc c¨ng cho tÊm b¨ng. Bé phËn c¨ng cã thÓ lµ c¨ng b»ng bu l«ng hay c¨ng b»ng ®èi träng. Lùc c¨ng kh«ng ®−îc qu¸ lín hoÆc qu¸ nhá. NÕu lùc c¨ng qu¸ lín lµm cho tÊm b¨ng mau mßn, lµm tiªu hao n¨ng l−îng khi vËn chuyÓn. Khi lùc c¨ng qu¸ nhá tÊm b¨ng kh«ng chuyÓn ®éng hoÆc chuyÓn ®éng kh«ng ®Òu. §Ó c¨ng b¨ng t¶i, tang bÞ ®éng ®−îc l¾p lªn gèi ®ì vµ gèi ®ì cã thÓ di chuyÓn ®−îc trªn khung cña b¨ng t¶i C¬ cÊu c¨ng : + C¨ng b»ng bu l«ng: CÊu t¹o ®¬n gi¶n, ®iÒu chØnh lùc c¨ng nhiÒu lÇn C¨ng b»ng ®èi träng : C¬ cÊu c¨ng b»ng bu l«ng
C¬ cÊu c¨ng b»ng ®èi träng
2.1.3. ¦u vµ nh−îc ®iÓm: - ¦u ®iÓm: 14
+ CÊu t¹o ®¬n gi¶n, vËn hµnh an toµn, bÒn, dÔ sö dông, dÔ tù ®éng hãa, Ýt g©y ån. + Cã kh¶ n¨ng vËn chuyÓn vËt liÖu ®¬n chiÕc hoÆc vËt liÖu rêi + N¨ng suÊt vËn chuyÓn cao, vèn ®Çu tõ thÊp, tiªu hao n¨ng l−îng thÊp h¬n so víi c¸c thiÕt bÞ vËn chuyÓn cïng n¨ng suÊt. - Nh−îc ®iÓm + DiÖn tÝch chiÕm chç lín + Kh«ng vËn chuyÓn ®−îc c¸c vËt liÖu lªn ®é dèc qu¸ lín (nhá h¬n 24o), nÕu sö dông b¨ng t¶i ®Ó vËn chuyÓn vËt liÖu lªn cao th× tÊm b¨ng cña b¨ng t¶i ph¶i cã gê. 2.1.4. Ph©n lo¹i b¨ng t¶i vµ mét sè øng dông - B¨ng t¶i cè ®Þnh : c¸c lo¹i d¹ng th¼ng, d¹ng xo¾n, nÕu vËn chuyÓn víi ®é dèc lªn cao th× tÊm b¨ng ph¶i cã c¸c gê ®Ó mang nguyªn liÖu. - B¨ng t¶i l−u ®éng: b¨ng t¶i cã thÓ di chuyÓn ®−îc trªn mÆt b»ng ph©n x−ëng nhê hÖ thèng b¸nh xe. 2.1.5. C¸c th«ng sè chñ yÕu cña b¨ng t¶i : 2.1.5.1 VËn tèc cña tÊm b¨ng : VËn tèc cña tÊm b¨ng phô thuéc vµo lo¹i vËt liÖu cÇn vËn chuyÓn, tr¸nh hiÖn t−îng vËt liÖu sÏ v¨ng ra ngoµi tÊm b¨ng khi n¹p liÖu vµ vËn chuyÓn. +VËt liÖu ®¬n chiÕc : v = 0,6 - 1,2 (m/s) +VËt liÖu bét v = 1,5 - 2,5 (m/s) +VËt liÖu h¹t v = 2,5 - 4,5 (m/s). 2.1.5.2 N¨ng suÊt b¨ng t¶i : - §èi víi vËt liÖu rêi : - G = 3.600 . F. v. ρ.ϕ (kg/h) - F : DiÖn tÝch cña vËt liÖu trªn b¨ng t¶i (m2) - v : VËn tèc cña b¨ng t¶i (m/s) - ρ: khèi l−îng riªng cña vËt liÖu trªn b¨ng t¶i, kg/m3. - ϕ: hÖ sè chøa ®Çy (%) - ϕ = 1 khi b¨ng t¶i n»m ngang - ϕ = 0,7 – 0,8 khi b¨ng t¶i vËn chuyÓn vËt liÖu lªn cao. - §èi víi vËt liÖu ®¬n chiÕc v G = 3600 .q (kg/h) a
v : sè kiÖn hµng/1 gi©y a v: vËn tèc cña tÊm b¨ng (m/s); a : kho¶ng c¸ch gi÷a 2 kiÖn hµng(m); q : träng l−îng cña mét kiÖn hµng (Kg) 2.1.5.3 C«ng suÊt cña b¨ng t¶i - D¹ng n»m ngang N=
G. L . f , Kw 367.η
Trong ®ã: - G : n¨ng suÊt cña b¨ng t¶i (kg/h) - L : kho¶ng c¸ch vËn chuyÓn, m - f: hÖ sè ma s¸t (®èi víi con l¨n ®ì f= 0,3 ®Õn 0,8, con l¨n lßng m¸ng f= 1 ®Õn 4) 15
-
η : hiÖu suÊt truyÒn ®éng (η = 0,7 ®Õn 0,8) D¹ng n»m nghiªng : N=
-
G. L . f + G.H , Kw 367.η
Trong ®ã: - G : n¨ng suÊt cña b¨ng t¶i (kg/h) L : kho¶ng c¸ch vËn chuyÓn, m H : chiÒu cao vËn chuyÓn, m f: hÖ sè ma s¸t (®èi víi con l¨n ®ì f= 0,3 ®Õn 0,8, con l¨n lßng m¸ng f= 1 ®Õn 4) η : hiÖu suÊt truyÒn ®éng (η = 0,7 ®Õn 0,8)
2.2 GÇu t¶i 2.2.1. C«ng dông Dïng ®Ó vËn chuyÓn vËt liÖu rêi theo ph−¬ng th¼ng ®øng hoÆc ph−¬ng nghiªng cã ®é dèc lín h¬n 50o. VËt liÖu rêi bao gåm nhiÒu d¹ng: d¹ng bét, d¹ng h¹t vµ d¹ng côc. 2.2.2. CÊu t¹o chung GÇu t¶i gåm cã nh÷ng bé phËn chÝnh sau : a.Bé phËn kÐo: bé phËn kÐo cã thÓ lµ tÊm b¨ng hoÆc d©y xÝch trªn ®ã cã g¾n c¸c gÇu vµ ®−îc uèn vßng qua tang trªn (tang chñ ®éng) vµ tang d−íi (tang bÞ ®éng) cña m¸y. b.Ch©n gÇu t¶i: Gåm cã tang bÞ ®éng, cöa n¹p liÖu, bé phËn c¨ng ngoµi ra cßn cã cöa quan s¸t qu¸ tr×nh n¹p liÖu. c.§Çu gÇu t¶i: gåm tang chñ ®éng, hÖ thèng truyÒn ®éng vµ cöa th¸o nguyªn liÖu. d.Th©n gÇu t¶i: Gåm nhiÒu ®o¹n èng cã tiÕt diÖn trßn hoÆc h×nh ch÷ nhËt ghÐp nèi víi nhau b»ng mÆt bÝch vµ bulong, bao kÝn bé phËn kÐo.
CÊu t¹o chung cña gÇu t¶i
Qu¸ tr×nh ®æ vËt liÖu cña gÇu
2.2.3 Nguyªn lý lµm viÖc :
16
VËt liÖu ®−îc ®−a vµo qua cöa n¹p liÖu vµ tËp trung ë ch©n gÇu t¶i. C¸c gÇu ®i qua sÏ móc vËt liÖu vµ vËn chuyÓn lªn ®Çu gÇu t¶i. T¹i cöa th¸o liÖu, d−íi t¸c dông cña träng lùc vµ lùc ly t©m vËt liÖu ®−îc ®æ xuèng cöa th¸o liÖu, sau ®ã chuyÓn ®Õn n¬i sö dông. C¸c ph−¬ng thøc ®æ vËt liÖu: gäi m lµ khèi l−îng cña vËt liÖu vËn chuyÓn trong gÇu, Flt lµ lùc ly t©m sinh ra do vßng quay cña tang, Flt = mv2/r, trong ®ã r lµ kho¶ng c¸ch tõ t©m cña tang quay ®Õn t©m cña gÇu . NÕu Flt > G : gäi lµ ®æ (th¸o) ly t©m, ph−¬ng ph¸p nµy ¸p dông cho c¸c vËt liÖu d¹ng h¹t. NÕu Flt < G : gäi lµ ®æ (th¸o) träng lùc, ph−¬ng ph¸p nµy ¸p dông cho vËt liÖu d¹ng côc lín. NÕu Flt = G : gäi lµ ®æ (th¸o) hçn hîp, ph−¬ng ph¸p nµy ¸p dông cho c¸c vËt liÖu d¹ng bét. 2.2.4. C¸c bé phËn chÝnh cña gÇu t¶i 2.2.4.1 .GÇu Tïy theo chñng lo¹i vËt liÖu cÇn vËt chuyÓn mµ gÇu cã cÊu t¹o kh¸c nhau. Cã ba lo¹i gÇu lµ gÇu s©u, gÇu c¹n, gÇu ®¸y nhän. - GÇu s©u dïng cho nh÷ng vËt liÖu kh« dÔ ®æ ra khái gÇu: g¹o, lóa, ng«... - GÇu c¹n dïng cho nh÷ng vËt liÖu rêi khã t¬i: thøc ¨n gia sóc.... - GÇu ®¸y nhän dïng cho vËt liÖu to, r¾n, nh¸m, dÔ bÞ mµi mßn. Lo¹i gÇu s©u vµ c¹n ®−îc l¾p c¸ch nhau mét kho¶ng a = (2,5 – 3).h h: ChiÒu cao cña gÇu
Mét d¹ng gÇu t¶i CÊu t¹o chi tiÕt cña gÇu t¶i
17
l
l
b
45°
b
65 °
h
h
GÇu c¹n
GÇu s©u b
l
h 50°
GÇu ®¸y nhän
C¸c gÇu ®¸y nhän l¾p liªn tiÕp nhau trªn bé phËn kÐo vµ trªn c¸c gÇu cã chÕ t¹o gê. Khi ®æ vËt liÖu th× vËt liÖu ë gÇu sau ch¶y trªn thµnh ®¸y cña gÇu phÝa tr−íc. C¸c gÇu l¾p vµo bé phËn kÐo b»ng nh÷ng bul«ng ®Æc biÖt. VËt liÖu chÕ t¹o gÇu th−êng lµ b»ng thÐp tÊm vµ ®«i khi còng dïng lo¹i gÇu ®óc. 2.24.2 .Bé phËn kÐo GÇu t¶i th−êng dïng bé phËn kÐo lµ d©y b¨ng hoÆc d©y xÝch. -D©y b¨ng : Lµ tÊm b¨ng b»ng v¶i cao su, cã chiÒu réng lín h¬n chiÒu réng cña gÇu 25 - 30 mm, ch¹y ªm, tèc ®é vËn chuyÓn lín, cã tÝnh ®µn håi, Ýt hao mßn. -D©y xÝch : Sö dông vËt liÖu nÆng vµ ®èi víi vËt liÖu kh«ng thÓ sö dông d©y b¨ng nh− vËt liÖu nãng, lÉn hãa chÊt ...tèc ®é vËn chuyÓn nhá tõ 0,5 – 1 m/s. 2.2.5 TÝnh to¸n 2.2.5.1N¨ng suÊt cña gÇu t¶i : X¸c ®Þnh theo c«ng thøc : v Q = 3,6 .i.ϕ .ρ (kg/h) a
Trong ®ã : v : VËn tèc cña bé phËn kÐo (m/s) a : Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 gÇu l¾p gÇn nhau (m) i : ThÓ tÝch cña gÇu (lÝt) ρ : khèi l−îng riªng cña vËt liÖu vËn chuyÓn (kg/m3) ϕ : HÖ sè chøa ®Çy cña gÇu (lµ tû sè gi÷a khèi vËt liÖu trong gÇu/ thÓ tÝch h×nh häc cña gÇu). D¹ng bét, h¹t ϕ = 0.75 – 0.95, d¹ng Èm ϕ = 0.6 – 0.8, d¹ng côc ϕ = 0.5 – 0.7. 2.2.5.2 C«ng suÊt cña gÇu t¶i : N ñoäng cô =
Q.H 367.η
(kW)
18
Q : N¨ng suÊt gÇu t¶i (kg/h) H : ChiÒu cao n©ng vËt liÖu (m) η : HiÖu suÊt cña gÇu t¶i.
Puly c¨ng d¹ng c¸nh chèng nghiÒn n¸t vËt liÖu 2..2.6 ¦u ®iÓm vµ nh−îc ®iÓm : *¦u : - CÊu t¹o ®¬n gi¶n - DiÖn tÝch chiÕm chç nhá - Cã kh¶ n¨ng vËn chuyÓn lªn cao 50 – 70 (m), n¨ng suÊt cao. *Nh−îc ®iÓm : - DÔ bÞ qu¸ t¶i do ®ã nguyªn liÖu ph¶i n¹p liªn tôc, ®Òu ®Æn. 2.3 VÝt t¶i 2.3.1.C«ng dông : VÝt t¶i dïng ®Ó vËn chuyÓn vËt liÖu r¾n ë d¹ng bét, h¹t nhá, d¹ng côc theo ph−¬ng ngang, nghiªng hay th¼ng ®øng. VÝt t¶i ®−îc øng dông trong d©y chuyÒn s¶n xuÊt bét c¸, bét cµ chua, trong d©y chuyÒn s¶n xuÊt bia dïng ®Ó vËn chuyÓn malt, tinh bét... 2.3.2. CÊu t¹o vµ ho¹t ®éng
19
1(E).M¸ng 5.Cöa th¸o liÖu 2(A).C¸nh vÝt 6.Puly truyÒn ®éng 3(B).Trôc vÝt 7.Cöa quan s¸t 4.Cöa n¹p liÖu VÝt t¶i cã cÊu t¹o gåm mét m¸ng h×nh m¸ng ch÷ U ®−îc ®Ëy n¾p hoÆc h×nh trô trßn. Bªn trong m¸ng cã ®Æt trôc vÝt vµ c¸c c¸nh vÝt (3). Trôc ®−îc chÕ t¹o d¹ng rçng vµ ®−îc l¾p trªn hai æ ®ì. Trªn trôc ng−êi ta l¾p c¸c c¸nh vÝt sè (2) cã h×nh vµnh kh¨n, c¸nh ®−îc uèn cong vµ hµn chÆt vµo trôc.
C¸nh vÝt
M¸ng cña vÝt t¶i gåm nhiÒu ®o¹n dµi 2 - 4m ®−îc ghÐp víi nhau bëi mÆt bÝch vµ bu l«ng. Khi m¸ng vÝt qu¸ dµi th× ng−êi ta ®Æt thªm c¸c gèi ®ì trung gian ®Ó h¹n chÕ sù vâng cña trôc vÝt, th−êng ®−îc chÕ t¹o gèi ®ì theo c¸c tiªu chuÈn vÒ kÝch th−íc cña æ trôc. Tuú theo chiÒu quay cña trôc vµ chiÒu xo¾n cña c¸nh vÝt mµ ta cã h−íng vËn chuyÓn vËt liÖu kh¸c nhau. VËt liÖu ®−îc ®−a vµo cöa n¹p liÖu qua èng n¹p liÖu sè (4), khi lµm viÖc trôc vÝt quay, d−íi t¸c dông cña träng lùc vµ lùc ®Èy cña c¸nh vÝt vËt liÖu chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn theo chiÒu song song víi trôc, chØ mét phÇn nhá bÞ cuèn theo chiÒu xo¾n cña vÝt. VËt liÖu ®−îc vËn chuyÓn ®Õn cöa th¸o liÖu vµ ®i ra ngoµi. phÝa cuèi cña vÝt t¶i cÇn l¾p thªm van an toµn cho vËt liÖu tho¸t ra ngoµi khi m¸ng qu¸ ®Çy. T¹i vÞ trÝ n¹p liÖu vµ th¸o liÖu th−êng cã van ch¾n ®Ó ®iÒu chØnh chÕ ®é n¹p liÖu vµ th¸o liÖu. Cöa quan s¸t (7) ®Ó quan s¸t chÕ ®é lµm viÖc cña vÝt t¶i. 2.3.3 ¦u nh−îc ®iÓm cña vÝt t¶i Thµnh vÝt t¶i 2.3.3.1 ¦u ®iÓm: +TiÕt diÖn nhá h¬n thiÕt bÞ cïng chøc n¨ng +Tèc ®é quay cña trôc vÝt kh¸ lín. Do ®ã nã cã thÓ ho¹t ®éng víi mét ®éng c¬ ®iÖn riªng. 20
+Gi¸ thµnh vËn chuyÓn thÊp. 2.3.3.2 Nh−îc ®iÓm: +ChiÒu dµi vËn chuyÓn vµ n¨ng suÊt bÞ h¹n chÕ, kh«ng qu¸ 30m, vµ n¨ng suÊt tèi ®a lµ 100T/h. +ChØ vËn chuyÓn ®−îc vËt liÖu t−¬ng ®èi ®ång ®Òu +Khi vËn chuyÓn mét phÇn vËt liÖu bÞ dËp n¸t vµ ph©n theo khèi l−îng riªng do ma s¸t cña vËt liÖu víi thµnh vÝt t¶i vµ vÝt t¶i, t¹o ra mét hçn hîp vËt liÖu kh«ng ®Òu vÒ khèi l−îng riªng. 2.3.4. N¨ng suÊt vÝt t¶i: Q = 60.
π (D 2 − d 2 ) 4
.S.n.ρ .ϕ .k (kg/h)
Trong ®ã: D: §−êng kÝnh ngoµi cña c¸nh vÝt (m) d: §−êng kÝnh trôc vÝt (m) S: Lµ b−íc vÝt (m) n: Sè vßng quay cña trôc vÝt/phót ρ: khèi l−îng riªng cña vËt liÖu cÇn vËn chuyÓn (kg/m3) ϕ: HÖ sè ®æ ®Çy k: HÖ sè lät trë vÒ cña vËt liÖu §é nghiªng cña vÝt (®é) K
0
15
20
45
60
75
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
2.4. VËn chuyÓn b»ng kh«ng khÝ: VËn chuyÓn vËt liÖu b»ng kh«ng khÝ ®−îc øng dông ®Çu tiªn vµo vËn chuyÓn nh÷ng vËt liÖu d¹ng sîi vµ h¹t. Nhê cã nhiÒu uu ®iÓm nªn h×nh thøc vËn chuyÓn nµy ®−îc øng dông réng r·i vµ trong rÊt nhiÒu tr−êng hîp ®−îc thay thÕ hoµn toµn cho ph−¬ng ph¸p vËn chuyÓn c¬ khÝ. VËn chuyÓn vËt liÖu b»ng kh«ng khÝ dùa trªn nguyªn lý sö dông dßng khÝ chuyÓn ®éng trong èng dÉn víi tèc ®é ®ñ lín ®Ó mang vËt liÖu tõ chç nµy ®Õn chç kh¸c d−íi tr¹ng th¸i l¬ löng. Theo lý thuyÕt, dßng khÝ cã vËn tèc ®ñ lín cã thÓ vËn chuyÓn vËt liÖu cã khèi l−îng riªng vµ kÝch th−íc bÊt kú. Nh−ng v× n¨ng l−îng ®Ó vËn chuyÓn vµ tiªu tèn t¨ng nhanh rÊt nhiÒu lÇn so víi träng lùc cña h¹t vËt liÖu, cho nªn trong ph¹m vi thùc tÕ øng dông cña ph−¬ng ph¸p vËn chuyÓn b»ng kh«ng khÝ th−êng chØ sö dông cho c¸c lo¹i vËt liÖu h¹t cã kÝch th−íc t−¬ng ®èi nhá, nhÑ . VËn chuyÓn b»ng kh«ng khÝ ®−îc dïng nhiÒu trong c¸c ngµnh c«ng nghiÖp kh¸c nhau. HiÖn nay n¨ng suÊt cña c¸c hÖ thèng vËn chuyÓn b»ng kh«ng khÝ dao ®éng trong giíi h¹n kh¸ lín, cã thÓ ®¹t tíi 800 t/h, ®é dµi vËn chuyÓn cã thÓ tíi 1800 m vµ ®é cao cã thÓ ®¹t tíi 100m. Trong c¸c nhµ m¸y chÕ biÕn l−¬ng thùc thùc phÈm, hÖ thèng ¸p suÊt thÊp vµ trung b×nh (chªnh ¸p gi÷a ®Çu hót vµ ®Èy <0,1 at) ®−îc sö dông réng r·i ®Ó c¬ giíi hãa c¸c 21
nguyªn c«ng vËn chuyÓn trong ph©n x−ëng vµ gi÷a c¸c ph©n x−ëng víi nhau. Nh÷ng hÖ thèng nµy lµm viÖc víi vËn tèc khÝ trong èng kho¶ng 18-20 m/s, nång ®é hçn hîp t−¬ng ®èi thÊp (µ = 5kg vËt liÖu/kg kh«ng khÝ), suÊt tiªu tèn kh«ng khÝ kh¸ lín. Trong nhiÒu tr−êng cho phÐp kÕt hîp vËn chuyÓn víi mét vµi qu¸ tr×nh c«ng nghÖ kh¸c nh− lµm m¸t, ph©n lo¹i, sÊy, v.v... Nguyªn liÖu h¹t ®−îc «t« hoÆc tµu chë tíi, ®æ vµo thïng chøa råi ®−îc hót theo èng dÉn vµo buång l¾ng h¹t. T¹i ®©y do vËn tèc dßng khÝ gi¶m, h¹t l¾ng xuèng ®¸y buång, sau ®ã ®−îc th¸o ra nhê bé phËn th¸o liÖu l¾p ë ®¸y buång. Kh«ng khÝ ®−îc dÉn vµo xycl«n l¾ng råi vµo m¸y läc tói ®Ó lµm s¹ch bôi. Tõ m¸y läc kh«ng khÝ s¹ch ®−îc hót vµo qu¹t vµ ra ngoµi trêi. §Ó cã thÓ lÊy nguyªn liÖu t¹i nhiÒu vÞ trÝ kh¸c nhau cÇn cã c¸c ®o¹n èng mÒm. Nhê hÖ thèng nµy cã thÓ hót nguyªn vËt liÖu tõ nhiÒu vÞ trÝ trong cïng mét lóc. §Ó ®¶m b¶o cho c¸c hÖ thèng vËn chuyÓn b»ng kh«ng khÝ lµm viÖc kh«ng bÞ ng−ng trÖ vµ ®¸ng tin cËy, cÇn chän tèc ®é kh«ng khÝ nh− sau: - Tr−êng hîp vËn chuyÓn h¹t trong c¸c èng dÉn th¼ng ®øng lÊy v = 22m/s khi nång ®é lµ µ ≤ 4 kg /kg vµ v =25m/s khi µ > 4 kg/kg. - Tr−êng hîp vËn chuyÓn h¹t trong c¸c èng dÉn n»m ngang khi µ = 1- 4 kg/kg v > 18 22 m/s.
HÖ
thèng
vËn
chuyÓn
22
b»ng
kh«ng
khÝ
2.5. Pa l¨ng ®iÖn Trong nhµ m¸y chÕ biÕn, do ph¶i n©ng h¹ vµ di chuyÓn mét mét khèi l−îng lín mµ søc ng−êi kh«ng thÓ lµm ®−îc, ng−êi ta th−êng dïng Pal¨ng ®iÖn ch¹y trªn ®−êng ray treo. CÊu t¹o:
Bao gåm c¸c bé phËn : Thanh ray, B¸nh xe, Bé phËn tiÕp ®iÖn, M«t¬ ®iÖn, D©y c¸p, Rßng räc, Mãc, Bé ®iÒu khiÓn, M« t¬ ®iÖn, Têi quay, æ bi, Bé phËn truyÒn ®éng, Bé phËn phanh, Bé phËn b¶o hiÓm (cÇn b¶o hiÓm) C«ng dông: Pal¨ng ®−îc dïng nhiÒu nhÊt ®Ó n©ng c¸c giá ®å hép vµo thiÕt bÞ thanh trïng, vËn chuyÓn hµng ho¸ trong kho hµng. khèi l−îng mµ Pal¨ng cã thÓ n©ng ®−îc kho¶ng 500 – 1 tÊn. CÊu t¹o: Pal¨ng ®iÖn gåm hai phÇn : c¬ cÊu n©ng vµ xe treo tù hµnh, xe treo tù hµnh ch¹y trªn ®−êng ray ch÷ I vµ ch¹y theo mét h−íng nhÊt ®Þnh -
Xe treo tù hµnh: bao gåm thanh ray ch÷ I, trªn hai mÐp d−íi cña thanh lµ c¸c b¸nh xe ®−îc truyÒn ®éng nhê ®éng c¬ ®iÖn, vËn tèc cña xe cã thÓ ®¹t 20 m/phót, trªn xe cã 23
g¾n bé phËn tiÕp ®iÖn , bé phËn nµy cã t¸c dông tiÕp ®iÖn víi c¸c d©y ®iÖn trÇn ch¹y song song víi ®−êng ray. §èi víi nh÷ng tr−êng hîp vËn chuyÓn ng¾n th× bé phËn nµy cã thÓ thay thÕ b»ng d©y dÉn h×nh lß xo, -
C¬ cÊu n©ng : c¬ cÊu n©ng n»m phÝa d−íi xe treo tù hµnh bao gåm trôc têi, m«t¬, bé phËn truyÒn ®éng , d©y c¸p, mãc, bé phËn phanh, cÇn b¶o hiÓm vµ bé ®iÒu khiÓn.
o D©y c¸p : mét ®Çu g¾n cè ®Þnh, mét ®Çu ®−îc vÊn vµo trôc têi qua rßng räc. Trôc têi cã t¸c dông quÊn vµ nh¶ d©y c¸p, tèc ®é cña trôc têi kho¶ng 20 vßng/phót. CÇn b¶o hiÓm cã t¸c dông chÆn rßng räc l¹i, kh«ng cho nã lªn cao. ngoµi ra cßn cã b¶ng ®iÒu khiÓn cho xe tù hµnh vµ cã cÊu n©ng, B¶ng cã 4 nót: 2 nót ®iÒu khiÓn cho xe tù hµnh, 2 nót ®iÒu khiÓn cho c¬ cÊu n©ng. Khi muèn dõng ë vÞ trÝ trung gian, ng−êi ta sö dông c¬ cÊu phanh. Khi ®ã lß xo sÏ ®Èy m¸ phanh h·m chuyÓn ®éng cña trôc têi l¹i.
24
Ch−¬ng 3. C¸c thiÕt bÞ lµm s¹ch vµ ph©n lo¹i Thùc phÈm sau khi thu ho¹ch vµ ®¸nh b¾t th−êng chøa c¸c t¹p chÊt ®ång thêi cã chÊt l−îng còng nh− kÝch th−íc kh«ng ®ång ®Òu. Do ®ã cÇn cã c¸c c«ng ®o¹n ®Ó lµm s¹ch vµ ph©n lo¹i nh»m t¹o ra nh÷ng nguyªn liÖu s¹ch vµ ®ång ®Òu cho c¸c c«ng ®o¹n chÕ biÕn tiÕp theo. 3.1. Qu¸ tr×nh lµm s¹ch Qu¸ tr×nh lµm s¹ch lµ qu¸ tr×nh t¸ch vµ lo¹i bá chÊt bÈn ra khái bÒ mÆt cña thùc phÈm trong nh÷ng ®iÒu kiÖn thÝch hîp. Qu¸ tr×nh lµm s¹ch cÇn tiÕn hµnh cµng sím cµng tèt ®Ó kh«ng g©y ¶nh h−ëng ®Õn c¸c qu¸ tr×nh s¶n xuÊt tiÕp theo. 3.1.1. Lµm s¹ch theo ph−¬ng ph¸p kh« Lµm s¹ch theo ph−¬ng ph¸p kh« thÝch hîp ®Ó lµm s¹ch nh÷ng thùc phÈm cã ®é bÒn c¬ häc lín vµ cã ®é Èm thÊp nh− c¸c lo¹i h¹t. Sau khi lµm s¹ch bÒ mÆt cña thùc phÈm kh« thuËn lîi cho qu¸ tr×nh b¶o qu¶n hoÆc sÊy kh« tiÕp theo. ThiÕt bÞ lµm s¹ch theo ph−¬ng ph¸p kh« t−¬ng ®èi ®¬n gi¶n. C¸c qu¸ tr×nh h− háng do vi sinh vËt hoÆc hãa häc gi¶m so qu¸ tr×nh lµm s¹ch theo ph−¬ng ph¸p −ít. 3.1.2. Lµm s¹ch theo ph−¬ng ph¸p −ít Lµm s¹ch theo ph−¬ng ph¸p −ít thÝch hîp ®Ó lo¹i bá ®Êt tõ c¸c lo¹i cñ, bôi vµ d− l−îng thuèc b¶o vÖ thùc vËt tõ tr¸i c©y, rau; lo¹i bá nhít, m¸u tõ ®éng vËt thñy s¶n. Tuy nhiªn m«i tr−êng n−íc còng thÝch hîp cho c¸c h− háng do hãa häc vµ vi sinh vËt. Do ®ã cÇn ph¶i quan t©m ®Õn thêi gian vµ nhiÖt ®é cña m«i tr−êng röa. H¬n n÷a, lµm s¹ch theo ph−¬ng ph¸p nµy cßn t¹o ra mét l−îng lín chÊt t¶i láng, t¨ng chi phÝ cho viÖc mua n−íc röa vµ xö lý n−íc th¶i. 3.2 M¸y röa b¨ng t¶i 3.2.1.C«ng dông: lµm s¹ch nh÷ng cÆn bÈn b¸m trªn bÒ mÆt nguyªn liÖu, nh− röa t«m, c¸, rau qu¶, døa, cµ chua, cµ rèt ... Trong m¸y röa lo¹i nµy n−íc ë khu vùc röa ®−îc sôc khuÊy, cuén xo¸y nhê dßng kh«ng khÝ tõ m¸y nÐn thæi ®Õn. Ph−¬ng ph¸p röa nhÑ nhµng nµy cho hiÖu qu¶ röa cao mµ kh«ng lµm dËp n¸t nguyªn liÖu, thÝch hîp cho nguyªn liÖu hoa qu¶, rau vµ ®éng vËt thñy s¶n. 3.2.2.CÊu t¹o:
Nguyªn lý cÊu t¹o cña m¸y röa b¨ng chuyÒn 25
1. Thïng röa 2. B¨ng t¶i 3. HÖ thèng phun n−íc s¹ch 4. èng sôc khÝ
5. B¬m ly t©m 6. M¸ng th¸o nguyªn liÖu 7. Cöa ch¶y trµn.
M¸y röa b¨ng t¶i M¸y röa b¨ng t¶i gåm hai phÇn: thïng röa vµ bé phËn vËn chuyÓn. Thïng röa lµ thïng kim lo¹i th−êng lµm b»ng inox, tiÕt diÖn h×nh ch÷ nhËt, cã b¬m tuÇn hoµn n−íc hoÆc bµn ch¶i quay ®Ó cä röa. PhÝa trªn thïng röa cã ®Æt cöa ch¶y trµn. D−íi thïng n−íc ®Æt c¸c èng sôc khÝ, th−êng ¸p suÊt cña m¸y nÐn khÝ trong kho¶ng 2- 7 at. B¨ng t¶i vËn chuyÓn ®Æt trong thïng röa, tÊm b¨ng cña b¨ng t¶i lµ lo¹i tÊm b»ng l−íi thÐp, cã gê nh« cao ®Ó chøa nguyªn liÖu khi vËn chuyÓn lªn cao, h×nh d¹ng cña b¨ng t¶i cã hai ®o¹n n»m ngang vµ mét ®o¹n n»m nghiªng, tang chñ ®éng n»m phÝa trªn, tang bÞ ®éng n»m phÝa d−íi, ®Æt s©u d−íi n−íc. §o¹n n»m ngang n»m trong thïng n−íc ®Ó ng©m, vËn chuyÓn nguyªn liÖu. §o¹n n»m ngang phÝa trªn ®Ó cho nguyªn liÖu tù ch¶y n−íc, kiÓm tra, lùa chän nguyªn liÖu kh«ng ®¹t yªu cÇu. §o¹n n»m nghiªng: Cã ®Æt c¸c vßi n−íc s¹ch phun xèi vµo nguyªn liÖu ®Ó röa l¹i nguyªn liÖu mét lÇn n÷a. 4.2.3. Ho¹t ®éng Nguyªn liÖu lµ c¸c lo¹i rau, qu¶ ®−îc ®−a vµo thïng röa b»ng tay hay dïng b¨ng t¶i. Nhê c¸c èng sôc khÝ nguyªn liÖu ®−îc ®¶o trén m¹nh, ngÊm n−íc, tr−¬ng në vµ tan c¸c chÊt bÈn. NÕu vËt liÖu nÆng cã khèi l−îng riªng lín th× ng−êi ta dïng chæi quay cã g¾n bµn ch¶i. Nguyªn liÖu ®−îc ®−a ®Õn b¨ng t¶i vËn chuyÓn nhê b¬m tuÇn hoµn n−íc hoÆc chæi quay. Nguyªn liÖu ®−îc vËn chuyÓn lªn bé phËn xèi n−íc s¹ch ®Æt ë phÇn nghiªng cña b¨ng t¶i. N−íc xèi sÏ ch¶y xuèng phÝa d−íi ®i vµo thïng chøa. Sau cïng nguyªn liÖu ®−a lªn ®o¹n n»m ngang phÝa trªn: trong c«ng ®o¹n nµy cã thÓ kÕt hîp lo¹i bá nguyªn liÖu xÊu kh«ng ®¹t yªu cÇu, nguyªn liÖu bÞ h− háng. N−íc bÈn vµ c¸c t¹p chÊt nhÑ næi lªn trªn mÆt n−íc ®−îc tho¸t ra ë cöa ch¶y trµn ®−a ra ngoµi b»ng ®−êng èng. ChÊt s¹n, bÈn l¾ng ®äng ë ®¸y cña m¸y röa ®−îc th¸o ra qua van ë ®¸y thïng. Trong qu¸ tr×nh röa, n¨ng suÊt cña m¸y röa ®−îc ®iÒu chØnh th«ng qua mét bé biÕn tÇn, l¾p trªn m«t¬ ®iÖn. M«t¬ ®iÖn truyÒn chuyÓn ®éng cho b¨ng t¶i th«ng qua truyÒn ®éng b¸nh r¨ng hoÆc truyÒn ®éng ®ai hoÆc truyÒn ®éng xÝch.
26
3.3. M¸y röa thïng quay
M¸y röa c¸ d¹ng trèng quay 3.3.1. C«ng dông: m¸y röa thïng quay thÝch hîp ®Ó röa c¸c ®éng vËt thñy s¶n ®Æc biÖt lµ c¸, khóc c¸. Nguyªn lý cña m¸y röa : - NÕu lµ qu¸ tr×nh ng©m th× nguyªn liÖu sÏ ®−îc ng©m trong n−íc kÕt hîp víi qu¸ tr×nh ®¶o trén cña thïng chøa. - NÕu lµ qu¸ tr×nh xèi th× nguyªn liÖu sÏ ®−îc xèi n−íc b»ng c¸c vßi n−íc ®Æt trong lßng cña thïng, kÕt hîp víi qu¸ tr×nh ®¶o trén nguyÖn liÖu. 3.3.2. CÊu t¹o: M¸y gåm cã mét thïng röa h×nh trô, lµm b»ng thÐp kh«ng rØ hoÆc inox, trªn ®ã cã ®ôc c¸c lç ®Ó chÊt bÈn còng nh− n−íc röa tho¸t ra ngoµi. Bªn ngoµi trèng cã ®ai thÐp ®−îc ®Æt trªn c¸c æ ®ì, t¹o ®iÒu kiÖn cho thïng cã thÓ quay trßn. Mét m¸ng kim lo¹i ®Æt ë phÝa ngoµi thïng nh»m chøa n−íc bÈn vµ tho¸t n−íc. Bªn trong thïng cã c¸nh vÝt, l¾p s¸t thµnh cña thïng nh»m ®Èy nguyªn liÖu lªn phÝa trªn vµ lÊy nguyªn liÖu s¹ch ra ngoµi. §éng c¬ ®iÖn th«ng qua hÖ thèng truyÒn ®éng ®ai hoÆc truyÒn ®éng xÝch ®Ó lµm thïng quay trong qu¸ tr×nh lµm viÖc. 3.3.3. Ho¹t ®éng: Nguyªn liÖu ®−îc n¹p vµo t¹i mét ®Çu cña trèng. Khi vµo trong trèng, nguyªn liÖu sÏ ®−îc ®¶o trén vµ röa s¹ch. Sau ®ã nguyªn liÖu sÏ ®−îc vÝt t¶i ®−a ra ngoµi. 3.3.4 TÝnh to¸n sè vßng quay phï hîp Q: lùc ly t©m f :hÖ sè ma s¸t F = f.N
Fms
F = (Gcosα + Gc). f
Gc
27
N
Gcosα
Gsinα G
§Ó vËt liÖu kh«ng quay lªn trªn th×: Gsinα > (Gcosα + Gc). f Mg. sinα > (mg.cosα + mv2/R).f g. sinα > g.cosα f+ f.v2/R g. sinα > f g.cosα + f (2Πn.r/60).
1 R
g. sinα > f g.cosα + f. Π2. N2 /302 khi α = 90o (do trong qu¸ tr×nh röa th× nguyªn liÖu kh«ng ®−îc chuyÓn ®éng lªn phÝa trªn, qu¸ 90 ®é, do ®ã ®Ó tÝnh to¸n th× ta chän khi gãc quay ®¹t 90 ®é) g > f.R. Π2. N2 /302 n< 30
1 f .R
vËy ®Ó nguyªn liÖu kh«ng chuyÓn ®éng lªn trªn th× sè vßng quay cña m¸y n< 30
1 f .R
f: hÖ sè ma s¸t
R : b¸n kÝnh cña trèng, m 3.4. M¸y röa kiÓu sµng l¾c. §Ó röa c¸c lo¹i nguyªn liÖu t−¬ng ®èi cøng, cã thÓ dïng m¸y röa kiÓu sµng l¾c. CÊu t¹o cña m¸y röa kiÓu sµng gåm cã mét sµng ®ôc lç, th−êng lµm b»ng thÐp kh«ng rØ. Sµng ®−îc treo trªn khung treo nhê c¸c thanh treo hoÆc ®Æt trªn hÖ thèng c¸c lß xo. Sµng ®−îc nèi víi c¬ cÊu truyÒn ®éng tay quay thanh truyÒn hoÆc trôc lÖch t©m ®Ó lµm cho sµng cã chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn qua l¹i. PhÝa trªn sµng cã bè trÝ c¸c vßi phun n−íc röa. Th«ng th−êng sµng ®−îc ®Æt nghiªng mét gãc 6-80 ®ñ ®Ó nguyªn liÖu cã thÓ di chuyÓn tõ ®Çu nµy ®Õn ®Çu kia cña sµng. Nguyªn liÖu ban ®Çu ®−îc cho vµo ë ®Çu cao cña m¸y röa kiÓu sµng. Do chuyÓn ®éng cña sµng, nguyªn liÖu sÏ tiÕp xóc víi bÒ mÆt sµng ®ång thêi víi n−íc xèi tõ trªn lµm c¸c chÊt bÈn b¸m trªn bÒ mÆt nguyªn liÖu bÞ thÊm −ít vµ t¸ch ra. N−íc bÈn theo c¸c lç trªn sµng r¬i xuèng m¸ng høng phÝa d−íi vµ ®−îc th¸o ra ngoµi. Víi l−îng n−íc sö dông ®ñ, thêi gian l−u l¹i trªn sµng cµng l©u, nguyªn liÖu röa cµng s¹ch.
28
M¸y röa kiÓu sµng l¾c 3.5. M¸y röa c¸nh ®¶o. M¸y röa c¸nh ®¶o lµ lo¹i m¸y röa lµm viÖc liªn tôc, th−êng ®−îc dïng ®Ó röa c¸c lo¹i cñ qu¶ cøng. Nguyªn t¾c lµm viÖc cña m¸y lµ ®¶o trén tÝch cùc nguyªn liÖu trong khi röa. CÊu t¹o cña m¸y gåm mét m¸ng ®ôc lç h×nh b¸n trô ®Æt n»m ngang, bªn trong cã trôc quay. Trªn trôc cã c¸c c¸nh ®¶o ®−îc bè trÝ theo ®−êng xo¾n èc. Bªn trªn m¸ng lµ mét hÖ thèng èng phun n−íc ¸p suÊt cao. Qu¸ tr×nh ng©m vµ röa tr«i ®−îc tiÕn hµnh ®ång thêi b»ng c¸ch phun n−íc röa liªn tôc trong khi ®¶o trén nguyªn liÖu. N−íc ngÊm vµ lµm mÒm c¸c chÊt bÈn b¸m trªn bÒ mÆt, sù ®¶o trén lµm c¸c nguyªn liÖu va ch¹m víi nhau lµm chÊt bÈn r¬i ra, ®ång thêi dßng n−íc sÏ mang ra ngoµi theo c¸c lç ë ®¸y m¸ng. Thêi gian cÇn thiÕt ®Ó röa s¹ch cã thÓ gi¶m ®¸ng kÓ do ®ã kÝch th−íc cña m¸y trë nªn gän nhÑ h¬n. Tuy nhiªn do ®¶o trén m¹nh nªn m¸y chØ cã thÓ lµm viÖc víi c¸c lo¹i nguyªn liÖu cñ qu¶ cøng.
M¸y röa c¸nh ®¶o 3.6. M¸y röa hép s¾t Hép s¾t th−êng b¸m dÇu, bôi trong qu¸ tr×nh gia c«ng vµ b¶o qu¶n, do ®ã cÇn röa s¹ch tr−íc khi sö dông. Do hép tr−íc khi röa hoµn toµn lµ hép míi nªn c¸c lo¹i cÆn bÈn kh«ng nhiÒu vµ t−¬ng ®èi dÔ röa. §Æc tÝnh cña c¸c lo¹i bao b× s¾t lµ kh«ng chÞu ®−îc c¸c lo¹i ho¸ chÊt m¹nh, tuy nhiªn cã kh¶ n¨ng chÞu nhiÖt tèt, do ®ã th«ng th−êng c¸c m¸y röa hép sö dông n−íc nãng vµ h¬i n−íc b·o hoµ ®Ó lµm s¹ch hép. Qu¸ tr×nh röa ë nhiÖt ®é cao cßn cã t¸c dông tiªu diÖt c¸c vi sinh vËt cã s½n trong hép, lµm gi¶m ®−îc hiÖn t−îng h− háng s¶n phÈm sau 29
nµy. o Nguyªn t¾c lµm viÖc cña c¸c m¸y röa hép s¾t lµ phun n−íc nãng cã nhiÖt ®é 90 -95 C vµo trong hép, lµm cho c¸c h¹t bôi tr−¬ng në rÊt nhanh, bong ra khái bÒ mÆt hép vµ ®−îc o
mang ra ngoµi nhê dßng n−íc. Sau khi röa b»ng n−íc nãng, h¬i cã nhiÖt ®é cao 105-120 C ®−îc phun vµo bªn trong hép. Môc ®Ých cña viÖc phun h¬i lµ tiªu diÖt tÊt c¶ c¸c vi sinh vËt cßn sãt l¹i trong hép tr−íc khi cho thùc phÈm vµo, nhê ®ã t¨ng kh¶ n¨ng b¶o qu¶n cña ®å hép. ë cuèi qu¸ tr×nh röa, hép ®−îc sÊy kh« b»ng kh«ng khÝ nãng. M¸y röa hép s¾t kiÓu b¨ng chuyÒn gåm mét hÖ thèng b¨ng t¶i b»ng thÐp kh«ng rØ vµ c¸c buång phun n−íc l¹nh, buång phun n−íc nãng, buång phun h¬i n−íc, buång sÊy hép. B¨ng t¶i mang hép n»m ngang di chuyÓn lÇn l−ît qua c¸c buång. Bªn trong buång cã c¸c vßi phun n−íc hoÆc h¬i n−íc ®−îc bè trÝ däc hai bªn thµnh cña b¨ng chuyÒn. C¸c vßi phun ®−îc bè trÝ thµnh hµng liªn tiÕp nhau nhê ®ã hép ®−îc phun nhiÒu lÇn trong suèt thêi gian di chuyÓn trong mçi buång. Hép lÇn l−ît ®−îc phun n−íc l¹nh, n−íc nãng, h¬i n−íc vµ sau ®ã sÊy kh« b»ng kh«ng khÝ nãng. Bôi bÈn sÏ ®−îc mang ra theo dßng n−íc. Trong buång sÊy kh«, mét hÖ thèng qu¹t thæi kh«ng khÝ nãng lµm kh« hép trong khi di chuyÓn. §Ó tiÕt kiÖm n−íc, th«ng th−êng c¸c m¸y röa cã hÖ thèng läc n−íc ®· sö dông, chØ bæ sung thªm phÇn hao hôt.
M¸y röa hép s¾t kiÓu b¨ng chuyÒn
Phun röa bªn trong hép trªn b¨ng t¶i 30
3.7. M¸y röa bao b× thñy tinh §Æc tÝnh cña bao b× thñy tinh lµ kh«ng chÞu ®−îc sù thay ®æi nhiÖt ®é ®ét ngét nh−ng chÞu ®−îc c¸c hãa chÊt m¹nh. Do ®ã, bao b× thñy tinh cã thÓ ®−îc röa s¹ch b»ng c¸ch ng©m trong dung dÞch kiÒm nãng. M¸y röa chai thñy tinh gåm cã 2 sîi xÝch thÐp ch¹y song song nhau. C¸c gi¸ gi÷ chai b»ng thÐp nèi gi÷a 2 sîi xÝch sÏ lµm cho c¶ hÖ thèng xÝch-gi¸ gi÷ chai di chuyÓn. XÝch ch¹y vßng trong m¸y ®i qua c¸c thïng chøa n−íc vµ dung dÞch ho¸ chÊt theo mét trong hai c¸ch: di chuyÓn tõng nÊc: di chuyÓn-dõng-di chuyÓn hoÆc di chuyÓn liªn tôc víi vËn tèc kh«ng ®æi. Trong m¸y röa chuyÓn ®éng theo ph−¬ng ph¸p thø nhÊt, ë chu kú dõng, t¹i vÞ trÝ nhËn, chai sÏ ®−îc mét hÖ thèng tay g¹t s¾p xÕp th¼ng hµng ®−a vµo gi¸ gi÷ chai. Sau khi nhËn, chai ®−îc chuyÓn dÇn xuèng bªn d−íi vµ ®−îc ng©m trong bÓ chøa n−íc Êm. T¹i ®©y phÇn lín c¸c lo¹i cÆn bÈn th« sÏ r¬i ra vµ l¾ng xuèng ®¸y bÓ ng©m. Nh·n chai b»ng giÊy sÏ tr«i ra dÔ dµng trong giai ®o¹n nµy. KÕ tiÕp chai ®−îc ®−a sang bÓ ng©m dung dÞch kiÒm nãng, c¸c chÊt bÈn cßn b¸m trªn bÒ mÆt sÏ bë t¬i nhanh chãng. Thêi gian ng©m trong dung dÞch kiÒm ph¶i ®ñ ®Ó tÊt c¶ c¸c chÊt bÈn mÒm ra vµ dÔ dµng t¸ch ra, kÓ c¶ mét Ýt nh·n cßn sãt l¹i. Sau khi ng©m trong dung dÞch kiÒm, chai ®−îc ®−a lªn trªn, dèc ng−îc vµ ®−îc phun dung dÞch röa phÝa bªn trong nhê c¸c vßi phun vËn tèc cao ®−îc bè trÝ ®óng t©m cña chai trong giai ®o¹n dõng cña b¨ng chuyÒn. Bªn ngoµi chai còng ®−îc phun röa. Sau ®ã, chai ®−îc tr¸ng l¹i nhiÒu lÇn b»ng n−íc nãng råi n−íc l¹nh. Dßng n−íc m¹nh sÏ cuèn tr«i tÊt c¶ c¸c bôi bÈn bªn trong chai. Chai ®−îc gi÷ ë t− thÕ dèc ng−îc trong mét thêi gian ®Ó r¸o bít n−íc tr−íc khi ®−îc ®Èy khái gi¸ gi÷ chai ra ngoµi.
§èi víi m¸y cã chuyÓn ®éng liªn tôc, xÝch di chuyÓn víi vËn tèc kh«ng ®æi, kh«ng dõng l¹i khi nhËn chai vµo vµ lÊy chai ra khái m¸y. Bé phËn ®−a chai vµo vµ lÊy ra sÏ cã 31
chuyÓn ®éng cïng tèc ®é víi xÝch, do ®ã chai ®−îc thao t¸c ªm h¬n. ë giai ®o¹n phun n−íc, vßi phun sÏ tù ®éng di chuyÓn theo chai b¶o ®¶m tia n−íc lu«n lu«n ®−îc phun vµo ®óng miÖng chai, nhê vËy chai ®−îc röa s¹ch hoµn toµn. M¸y nµy cÇn ph¶i cã ®é chÝnh x¸c khi chÕ t¹o còng nh− khi lµm viÖc cao h¬n nhiÒu so víi m¸y ch¹y tõng nÊc. N−íc vµ dung dÞch xót trong m¸y ®−îc läc ®Ó t¸i sö dông nh»m tiÕt kiÖm n−íc vµ ho¸ chÊt. NhiÖt ®é ®−îc duy tr× nhê c¸c èng gia nhiÖt b»ng h¬i n−íc l¾p phÝa d−íi ®¸y. 3.7. Qu¸ tr×nh ph©n lo¹i - ph©n h¹ng thùc phÈm - Ph©n lo¹i (sorting): Qu¸ tr×nh ph©n lo¹i thùc phÈm lµ qu¸ tr×nh chia thùc phÈm ra thµnh nh÷ng nhãm dùa vµo mét sè tÝnh chÊt vËt lý cã thÓ ®o ®−îc nh−: h×nh d¹ng, kÝch th−íc, khèi l−îng vµ mµu s¾c. - Ph©n h¹ng (grading): Ph©n h¹ng lµ qu¸ tr×nh ®¸nh gi¸ mét sè thuéc tÝnh cña thùc phÈm ®Ó cã ®−îc sù ®¸nh gi¸ toµn diÖn chÊt l−îng cña thùc phÈm. ThuËt ng÷ ph©n lo¹i th−êng ®−îc dïng thay thÕ qua l¹i cho thuËt ng÷ ph©n h¹ng. Qu¸ tr×nh ph©n h¹ng th−êng ®−îc thùc hiÖn bëi ng−êi ®· ®−îc ®µo t¹o vµ cã kinh nghiÖm. 3.8. M¸y ph©n lo¹i kiÓu sµng M¸y ph©n lo¹i kiÓu sµng th−êng cã hai d¹ng lµ sµng ph¼ng vµ sµng h×nh trô (thïng quay). 3.8.1. M¸y ph©n lo¹i kiÓu sµng ph¼ng: M¸y gåm mét sè sµng ®−îc xÕp chång lªn nhau phÝa trªn mét khung t¹o rung. Sµng cã kÝch th−íc lç tõ 20 µm ®Õn 125 mm. C¸c h¹t cã kÝch th−íc nhá h¬n kÝch th−íc lç sµng sÏ ®i qua sµng d−íi t¸c dông cña träng lùc cho ®Õn sµng cã kÝch th−íc lç mµ nã sÏ gi÷ h¹t l¹i ë trªn sµng.
M¸y ph©n lo¹i kiÓu sµng ph¼ng 3.8.2. M¸y ph©n lo¹i kiÓu sµng h×nh trô: M¸y ph©n lo¹i d¹ng nµy chñ yÕu ®Ó sö dông ph©n lo¹i c¸c lo¹i h¹t ngò cèc nh− lóa, g¹o, cµ phª, h¹t ®iÒu... M¸y cã cÊu t¹o gåm sµng h×nh trô lµm b»ng thÐp tÊm cã ®ôc lç hoÆc b»ng l−íi ®an. C¸c sµng ®−îc ®Æt nghiªng so víi mÆt ph¼ng n»m ngang mét gãc tõ 5-100. C¸c sµng cã thÓ ®−îc bè trÝ d¹ng ®ång t©m (sµng nµy n»m trong sµng kia) hoÆc d¹ng song song nèi tiÕp (c¸c h¹t ®i tõ sµng nµy ®Õn sµng kia). M¸y ph©n lo¹i kiÓu sµng h×nh trô cã n¨ng suÊt cao h¬n m¸y ph©n lo¹i kiÓu sµng ph¼ng. N¨ng suÊt cña m¸y sÏ t¨ng cïng víi tèc 32
®é quay cña sµng, tuy nhiªn nÕu tèc ®é quay v−ît qu¸ tèc ®é giíi h¹n, vËt liÖu do lùc ly t©m sÏ dÝnh vµo sµng mµ kh«ng r¬i xuèng.
M¸y ph©n lo¹i kiÓu sµng nèi tiÕp
M¸y ph©n lo¹i kiÓu sµng ®ång t©m 3.9. M¸y ph©n lo¹i tr¸i c©y 3.9.1 M¸y ph©n lo¹i dïng con l¨n
M¸y gåm mét sè con l¨n l¾p phÝa trªn mét b¨ng chuyÒn nghiªng. Kho¶ng c¸ch tõ c¸c con l¨n ®Õn bÒ mÆt cña b¨ng t¶i t¨ng dÇn theo chiÒu chuyÓn ®éng cña vËt liÖu. Trong khi chuyÓn ®éng cïng tÊm b¨ng, nÕu kÝch th−íc cña tr¸i c©y nhá h¬n kho¶ng c¸ch gi÷a con l¨n vµ bÒ mÆt tÊm b¨ng, tr¸i c©y ra ®i ra ngoµi m¸ng høng. 3.9.2. M¸y ph©n lo¹i dïng d©y c¸p 33
Bé phËn ph©n lo¹i lµ c¸c d©y c¸p c¨ng gi÷a hai trôc quay. Kho¶ng c¸ch gi÷a hai d©y c¸p t¨ng dÇn tõ trªn xuèng. Nguyªn liÖu cÇn ph©n lo¹i th−êng lµ c¸c lo¹i qu¶ to nh− cam, b−ëi, chanh... Nguyªn liÖu ®−îc n¹p vµo tõ phÝa trªn. Sau khi n¹p vµo, c¸c qu¶ sÏ chuyÓn ®éng däc theo khe hë gi÷a 2 sîi d©y c¸p vµ sÏ r¬i xuèng m¸ng høng ë d−íi nÕu kho¶ng c¸ch gi÷a hai sîi d©y c¸p lín h¬n kÝch th−íc cña qu¶. Trôc quay
Trôc quay D©y c¸p
Mét cì
CÊu t¹o cña m¸y ph©n lo¹i dïng d©y c¸p
Puly
3.10. èng ph©n lo¹i Sö dông rÊt hiÖu qu¶ trong c«ng nghiÖp xay x¸t, dïng ph©n lo¹i h¹t dµi vµ ng¾n, thÝ dô nh− ph©n lo¹i tÊm ra khái g¹o. èng ph©n lo¹i lµ mét èng h×nh trô ®−îc truyÒn ®éng quay, lµm tõ thÐp tÊm máng cuén trßn l¹i. BÒ mÆt bªn trong cña èng ®−îc t¹o c¸c hèc lâm cã kÝch th−íc chÝnh x¸c vµ b»ng nhau b»ng ph−¬ng ph¸p dËp bªn trong vµ ®ång trôc víi èng cã mét vÝt t¶i vµ m¸ng høng cã thÓ ®iÒu chØnh vÞ trÝ høng ®−îc b»ng c¸c quay m¸ng. èng vµ vÝt t¶i cã thÓ quay cïng sè vßng quay hoÆc cã thÓ kh¸c nhau. Nguyªn liÖu ®−îc ®−a vµo ë mét ®Çu cña èng. Khi quay, h¹t sÏ chui vµo hèc. C¸c h¹t dµi r¬i ra ngay khi hèc võa ®−îc quay lªn. Tr¸i l¹i, h¹t ng¾n n»m s©u trong hèc nªn r¬i ra sau khi èng ®· quay lªn cao. PhÇn h¹t ng¾n sÏ r¬i vµo m¸ng høng vµ ®−îc vÝt t¶i ®Èy däc theo m¸ng ra ngoµi vµ r¬i theo mét ®−êng riªng. Sau mét sè lÇn quay, hÊu hÕt h¹t ng¾n ®−îc chuyÓn lªn m¸ng høng, phÇn cßn l¹i trong èng chØ lµ h¹t dµi. Do èng quay ®Æt h¬i dèc nªn h¹t dµi di chuyÓn dÇn vÒ ®Çu thÊp cña èng vµ r¬i ra. Tïy theo vÞ trÝ cña m¸ng høng, kÝch th−íc cña c¸c h¹t dµi vµ ng¾n ®−îc ph©n riªng sÏ thay ®æi. N¨ng suÊt vµ chÊt l−îng lµm viÖc cña èng ph©n lo¹i t¨ng khi èng dµi h¬n. Ngoµi ra kÝch th−íc cÇn chÝnh x¸c vµ ®ång nhÊt, nÕu kh«ng rÊt khã ph©n lo¹i. Trong tr−êng hîp quay nhanh, lùc lyt©m qu¸ lín sÏ lµm h¹t b¸m chÆt lªn thµnh èng lµm gi¶m kh¶ n¨ng ph©n 34
riªng hoÆc ®«i khi kh«ng ph©n riªng ®−îc.
3.11 M¸y ph©n ph©n cì t«m 3.11.1 Nguyªn t¾c Bé phËn lµm viÖc chÝnh lµ cÆp trôc l¾p nghiªng so víi mÆt ph¼ng n»m ngang. Kho¶ng c¸ch gi÷a hai trôc l¨n t¨ng dÇn tõ trªn xuèng. T«m ®−îc n¹p vµo tõ phÝa trªn cña cÆp trôc vµ ®i xuèng d−íi. Khi nµo kho¶ng c¸ch gi÷a hai trôc l¨n lín h¬n chiÒu dµy th©n t«m, t«m sÏ r¬i xuèng m¸ng høng vµ ®i ®Õn b¨ng chuyÒn tiÕp nhËn t«m.
CÊu t¹o cña m¸y ph©n lo¹i trôc l¨n
1.Thïng chøa nguyªn liÖu 5.TÊm ®iÒu chØnh cì t«m 2.B¨ng t¶i n¹p liÖu 6. M¸ng høng t«m 3. Sµng rung 7. B¨ng t¶i lÊy t«m ra ngoµi 4.Trôc l¨n ph©n cì M¸y ph©n cì gåm 2 phÇn chÝnh: i) Bé phËn n¹p liÖu: Bé phËn nµy gåm mét thïng n¹p nguyªn liÖu d¹ng h×nh ch÷ nhËt ®−îc lµm b»ng thÐp kh«ng rØ. Bªn trong thïng cã ®Æt mét b¨ng t¶i n¹p liÖu ®Ó ®−a nguyªn liÖu lªn cao. Do ®é dèc cña b¨ng t¶i lín nªn trªn tÊm b¨ng b»ng thÐp cã c¸c thanh gê ®Ó ®−a t«m lªn. PhÝa d−íi ®Çu th¸o liÖu cña b¨ng t¶i lµ mét sµng rung. Môc ®Ých cña sµng rung lµ dµn ®Òu nguyªn liÖu vµ sau ®ã ph©n bè ®Òu ®Õn c¸c trôc l¨n ph©n lo¹i. PhÝa d−íi sµng rung cã l¾p c¸c m« t¬ ®iÖn t¹o rung.
35
ii) Bé phËn ph©n cì: Bé phËn nµy bao gåm c¸c cÆp trôc ph©n cì chuyÓn ®éng ng−îc chiÒu nhau vµ ®Æt nghiªng mét gãc so víi mÆt n»m ngang. Do m¸y ph©n cì th−êng ph©n nhiÒu cì nªn c¸c trôc l¨n ph©n cì th−êng chia lµm hai trôc ng¾n h¬n. Trôc l¨n th−êng lµm b»ng thÐp kh«ng rØ vµ cã chiÒu dµi kho¶ng tõ 3- 4 m. T¹i kho¶ng hë kh«ng ph©n cì gi÷a hai trôc l¨n, ng−êi ta ®Æt c¸c tÊm ch¾n kh«ng cho nguyªn liÖu lät xuèng c¸c khe kh«ng ph©n cì. PhÝa d−íi trôc l¨n ph©n cì lµ c¸c m¸ng høng nguyªn liÖu. PhÝa d−íi c¸c m¸ng høng lµ c¸c b¨ng t¶i chuyÓn nguyªn liÖu ra ngoµi. 3.11.2 Nguyªn lý ho¹t ®éng Nguyªn liÖu sau khi röa s¹ch ®−îc ®−a vµo thïng n¹p nguyªn liÖu. B¨ng t¶i n¹p liÖu sÏ ®−a nguyªn liÖu lªn phÝa trªn vµ ®æ vµo sµng rung. Sµng rung sÏ ph©n bè ®Òu nguyªn liÖu vµo c¸c trôc l¨n ph©n lo¹i. Nguyªn liÖu sÏ ®i vµo khe hë gi÷a hai trôc l¨n vµ chuyÓn ®éng ®i xuèng. Khi chiÒu dµy th©n t«m nhá h¬n kho¶ng c¸ch gi÷a hai trôc l¨n, t«m sÏ r¬i xuèng m¸ng høng vµ ®Õn b¨ng t¶i tiÕp nhËn nguyªn liÖu. §Ó ®iÒu chØnh cì nguyªn liÖu, ng−êi ta cã thÓ ®iÒu chØnh kho¶ng c¸ch cña 2 trôc l¨n nhê c¸c vÝt hoÆc ®iÒu chØnh b»ng c¸c tÊm ®iÒu chØnh cì nguyªn liÖu sè 5, tÊm nµy cã thÓ dÞch lªn, dÞch xuèng
M¸y ph©n lo¹i trôc l¨n
®Ó t¨ng gi¶m cì nguyªn liÖu. 3.12. M¸y lùa chän dïng quang ®iÖn 3.4.1 Nguyªn t¾c:
36
ThiÕt bÞ sö dông c¸c tia s¸ng chiÕu vµo thùc phÈm, qu¸ tr×nh ph©n lo¹i dùa vµo sù kh¸c nhau vÒ mµu s¾c cña thùc phÈm. ThiÕt bÞ lo¹i nµy dïng ®Ó ph©n lo¹i thùc phÈm cã mµu s¾c kh¸c nhau nh− c¸c lo¹i qu¶ chÝn vµ qu¶ xanh, lo¹i g¹o, ph©n lo¹i lóa m×,...
Nguyªn lý lµm viÖc
G¹o bÞ lo¹i
G¹o thµnh phÈm 37
Lóa m× bÞ lo¹i
Lóa m× thµnh phÈm
3.4.2 CÊu t¹o vµ ho¹t ®éng: CÊu t¹o cña thiÕt bÞ ph©n lo¹i dïng quang ®iÖn ®−îc miªu t¶ ë h×nh bªn. ThiÕt bÞ bao gåm mét phÔu n¹p nguyªn liÖu (1), phÔu nµy ®Æt trªn mét sµng rung (2) ®Ó dµn ®Òu nguyªn liÖu. Nguyªn liÖu ®−îc ch¶y xuèng mét èng tr−ît (3) thµnh hµng. PhÝa d−íi cña èng tr−ît cã ®Æt mét thiÕt bÞ dïng ®Ó ph©n lo¹i thùc phÈm theo mµu s¾c (4). ThiÕt bÞ nµy gåm cã ®Ìn ph¸t ra tia s¸ng chiÕu vµo thùc phÈm. Trªn thiÕt bÞ cã ®Æt ®èi diÖn víi ®Ìn huúnh quang lµ mét vËt kÝnh thu nhËn ¸nh s¸ng ph¸t ra chiÕu qua thùc phÈm. Mµu s¾c trªn thùc phÈm kh¸c nhau sÏ t¸c ®éng l¹i vËt kÝnh. Tõ tÝn hiÖu tõ vËt kÝnh chuyÓn ®Õn bé phËn ®iÒu khiÓn ®Ó ph©n tÝch. TÝn hiÖu nµy ®−îc chuyÓn qua tÝn hiÖu ®iÖn ¸p : lµm thay ®æi hiÖu ®iÖn thÕ, tõ tÝn hiÖu ®iÖn sÏ chuyÓn qua tÝn hiÖu c¬ häc. Khi cã sù kh¸c nhau vÌ mµu s¾c sÏ lµm thay ®æi ®iÖn ¸p vµ bé phËn ®iÒu khiÓn t¸c ®éng vµo bé phËn nÐn khÝ ho¹t ®éng më van ®Èy (5) vµ ®Èy thùc phÈm kh«ng phï híp víi mµu s¾c yªu cÇu chuyÓn ®éng lÖch h−íng chuyÓn ®éng. Nh− vËy, thùc phÈm ®· ®−îc ph©n ra thµnh hai lo¹i ®Æt trong hai thïng chøa (7) vµ (8). M¸y ph©n lo¹i dïng quang ®iÖn
38
Ch−¬ng 4: m¸y nghiÒn nhá thùc phÈm 4.1 Qu¸ tr×nh nghiÒn nhá NghiÒn nhá lµ qu¸ tr×nh chia nhá thùc phÈm b»ng c¸ch t¸c ®éng lªn thùc phÈm c¸c lùc: nÐn, c¾t vµ va ®Ëp. Qu¸ tr×nh nghiÒn nhá sÏ lµm t¨ng tû sè gi÷a diÖn tÝch bÒ mÆt vµ thÓ tÝch cña thùc phÈm. Tõ ®ã lµm thuËn lîi cho c¸c qu¸ tr×nh sÊy kh«, gia nhiÖt vµ lµm l¹nh sau nµy hoÆc n©ng cao hiÖu qu¶ cña qu¸ tr×nh Ðp dÞch. Khi nghiÒn kÕt hîp víi sµng sÏ t¹o ra c¸c h¹t cã kÝch th−íc ®ång ®Òu, thuËn lîi cho c¸c qu¸ tr×nh phèi trén. C¸c lùc chia nhá th−êng sö dông
chÎ
nÐn
bÎ
c¾t
nÐn tr−ît
C−a Va ®Ëp
H×nh 6.1: C¸c lùc c¬ häc
4.2.M¸y nghiÒn ®Üa 4.2.1 Nguyªn t¾c Thùc phÈm ®−îc ®−a vµo kho¶ng kh«ng gian cña hai ®Üa, khi ®Üa quay, d−íi t¸c dông cña lùc nÐn tr−ît, thùc phÈm bÞ nghiÒn nhá vµ chuyÓn ®éng ra bªn ngoµi vµnh ®Üa. M¸y nghiÒn ®Üa ®−îc sö dông ®Ó nghiÒn c¸c vËt liÖu kh« hoÆc Èm −ít. Nguyªn liÖu
S¶n phÈm Nguyªn t¾c nghiÒn ®Üa
4.2.2 Ph©n lo¹i: - m¸y nghiÒn ®Üa trôc th¼ng ®øng vµ ®Üa trªn quay. - m¸y nghiÒn ®Üa trôc th¼ng ®øng vµ ®Üa d−íi quay. - m¸y nghiÒn ®Üa trôc n»m ngang vµ mét ®Üa quay. 39
- m¸y nghiÒn ®Üa trôc n»m ngang vµ 2 ®Üa cïng quay. 4.2.3 CÊu t¹o vµ ho¹t ®éng §Üa ®−îc chÕ t¹o b»ng kim lo¹i hoÆc b»ng ®¸ mµi (cã ®¸nh thªm ®ai thÐp). §Üa b»ng gang cã vËn tèc quay ®¹t 28 m/s, ®Üa b»ng thÐp ®¹t ®Õn 68 m/s. §Üa b»ng ®¸ cã vËn tèc thÊp h¬n, víi lo¹i trôc ®øng 10 m/s, trôc n»m ngang kho¶ng 18 m/s. §Üa nghiÒn ph¶i cã ®é bÒn cao, ®é cøng cao, cã bÒ mÆt nh¸m, cã c¬ tÝnh ®ång ®Òu ®Ó trong qu¸ tr×nh mµi mßn th× chóng mßn ®Òu. Trªn ®Üa nghiÒn cã c¸c r·nh nghiÒn víi profin d¹ng tam gi¸c. Môc ®Ých cña c¸c r·nh nµy ®Ó t¨ng c−êng qu¸ tr×nh nghiÒn, th«ng giã cho m¸y vµ thuËn lîi cho qu¸ tr×nh th¸o liÖu
Cöa n¹p liÖu §Üa cè ®Þnh §Üa quay
C¬ cÊu ®iÒu chØnh kho¶ng c¸ch hai ®Üa
Puly truyÒn ®éng
VÝt vËn chuyÓn L−íi sµng M¸ng th¸o liÖu
CÊu t¹o chung cña m¸y nghiÒn ®Üa Hép cÊp liÖu ch¶y qua nam ch©m t¸ch s¾t vôn råi xuèng vÝt t¶i. VÝt t¶i cã nhiÖm vô ®Èy h¹t vµo kh«ng gian gi÷a hai ®Üa nghiÒn. Mét ®Üa cè ®Þnh, cßn mét ®Üa ®−îc l¾p víi trôc quay do puly dÉn ®éng. Bét nghiÒn ®−îc cÇn g¹t ®Èy vµo cöa th¸o liÖu cña hép chøa liÖu. 4.3 M¸y nghiÒn r¨ng 4.3.1 Nguyªn lý Sö dông hai ®Üa trªn ®Üa cã g¾n c¸c r¨ng nghiÒn h×nh trßn hoÆc h×nh vu«ng. Khi ®Üa quay, nguyªn liÖu ®i vµo tõ kh«ng gian gi÷a cña ®Üa sÏ bÞ va ®Ëp vµo c¸c r¨ng vµ bÞ vì ra. Nguyªn liÖu thÝch hîp cho m¸y nghiÒn r¨ng lµ nguyªn liÖu d¹ng kh« vµ dßn nh− g¹o, cµ phª, h¹t tiªu, h¹t ®iÒu... 4.3.2. CÊu t¹o vµ ho¹t ®éng 4.3.2.1 CÊu t¹o
40
Cöa n¹p liÖu §Üa cè ®Þnh §Üa quay
Puly truyÒn ®éng
R¨ng nghiÒn L−íi sµng M¸ng th¸o liÖu
CÊu t¹o chung cña m¸y nghiÒn r¨ng
M¸y nghiÒn r¨ng lµ mét biÕn thÓ cña m¸y nghiÒn ®Üa. M¸y gåm mét trôc n»m ngang trªn ®ã cã l¾p mét ®Üa quay. Trªn ®Üa quay cã g¾n r¨ng nghiÒn ®−îc xÕp thµnh nh÷ng vßng trßn ®ång t©m, cµng xa t©m th× b−íc r¨ng cµng gi¶m. §Æt ®èi diÖn víi ®Üa quay lµ ®Üa cè ®Þnh. §Üa cè ®Þnh còng ®−îc l¾p c¸c r¨ng nghiÒn, c¸c r¨ng nµy ®−îc xÕp thµnh nh÷ng ®−êng trßn ®ång t©m, vßng r¨ng trªn ®Üa nµy n»m xen kÏ víi vßng r¨ng cña ®Üa ®èi diÖn. VËt liÖu lµm r¨ng th−êng lµ kim lo¹i cøng nh− thÐp, ®ång hoÆc ®uyara. R¨ng cã d¹ng h×nh trßn hoÆc h×nh vu«ng ®−îc l¾p chÆt hoÆc hµn trªn c¸c ®Üa. Khi r¨ng mßn ®−îc th¸o ra thay thÕ, nÕu r¨ng ®−îc hµn vµo ®Üa th× khi ta thay thÕ th× ph¶i thay c¶ ®Üa lÉn r¨ng nghiÒn. 4.3.2.2 Ho¹t ®éng: VËt liÖu ®−îc n¹p vµo m¸y theo chiÒu trôc. Sau khi vËt liÖu r¬i vµo vßng r¨ng thø nhÊt cña ®Üa quay th× vËt liÖu bÞ va ®Ëp vµ ®Èy sang vßng thø hai cña ®Üa ®èi 41
diÖn vµ cø thÕ va ®Ëp nh− vËy cho ®Õn khi bÞ ®Èy ra ngoµi. Do b−íc r¨ng gi¶m dÇn nªn ®é mÞn cña s¶n phÈm sÏ nhá dÇn theo chiÒu t¨ng cña b¸n kÝnh ®Üa C¸c m¸y nghiÒn r¨ng cã vËn tèc quay cña ®Üa cµng lín vµ sè d·y r¨ng nghiÒn trªn ®Üa cµng nhiÒu th× møc ®é nghiÒn cµng cao, ®èi víi lo¹i 2 ®Üa quay, ng−êi ta thiÕt kÕ ®Üa quay ng−îc chiÒu nhau khi ®ã n¨ng suÊt va ®Ëp lín h¬n. 4.4. M¸y nghiÒn bóa 4.4.1. Nguyªn lý : Nguyªn liÖu sÏ bÞ va ®Ëp, chµ x¸t víi c¸c bóa vµ thµnh trong cña m¸y. Nguyªn liÖu bÞ va ®Ëp nhiÒu lÇn cho ®Õn khi nhá h¬n Nguyªn liÖu kÝch th−íc lç sµng vµ ®i ra ngoµi. Muèn nghiÒn ®−îc vËt liÖ th× ®éng lùc bóa lín h¬n c«ng ®Ó ph¸ vì vËt liÖu. Do ®ã m¸y nghiÒn bóa phï hîp víi nguyªn liÖu kh« vµ dßn nh− c¸c lo¹i h¹t ngò cèc: cµ phª, g¹o; bét c¸, ®−êng, muèi... M¸y nghiÒn bóa cã c¸c d¹ng : nghiÒn th«, nghiÒn trung b×nh vµ nghiÒn mÞn. M¸y nghiÒn th« : dïng bóa cã träng l−îng: G = 200 700 N, vËn tèc dµi v = 15 -20 m/s, h¹t thµnh phÈm cã d >=20 mm, sè bóa Ýt S¶n phÈm M¸y nghiÒn trung b×nh: dïng bóa cã träng l−îng: G = 30 - 50 N, vËn tèc dµi v = 25 - 60 m/s, h¹t thµnh phÈm cã d= 1-5 mm. Nguyªn t¾c cña m¸y nghiÒn bóa M¸y nghiÒn nhá: dïng bóa cã träng l−îng: G = 5 - 10 N, vËn tèc dµi v = 100 m/s, h¹t thµnh phÈm cã d= 0,01mm - 0,1 mm. 4.4.2 CÊu t¹o vµ ho¹t ®éng Cöa n¹p liÖu
Vá m¸y Bóa
Thanh ghi
§Üa treo bóa
Trôc
M¸ nghiÒn phô
Sµng
M¸ng th¸o liÖu
CÊu t¹o chung cña m¸y nghiÒn bóa 42
Gåm mét trôc ®−îc nèi trùc tiÕp víi ®éng c¬, trªn trôc cã l¾p c¸c ®Üa ®Ó treo bóa. C¸c ®Üa treo bóa ®Æt c¸ch ®Òu nhau vµ lÖch ®Òu 1 gãc. Trªn mçi ®Üa treo hai bóa, 2 bóa ®−îc treo trªn cïng mét ®Üa sÏ lµm gi¶m ph¶n lùc trªn trôc khi lµm viÖc. §Ó t¨ng c−êng thªm qu¸ tr×nh nghiÒn, ng−êi ta l¾p thªm m¸ nghiÒn phô. T¹i cöa n¹p liÖu cã c¸c thanh ghi lµm nhiÖm vô ph©n bè ®Òu vËt liÖu cho c¸c bóa vµ ch¾n mét phÇn vËt liÖu b¾n ng−îc trë l¹i. L−íi sµng ®−îc lµm b»ng thÐp tÊm dµy 1,5 - 2 mm, trªn ®ã dËp nh÷ng lç hoÆc r·nh. H×nh d¹ng vµ kÝch th−íc cña lç sµng phô thuéc vµo vËt liÖu nghiÒn. Bóa cã nhiÒu d¹ng kh¸c nhau ®−îc lµm tõ thÐp. Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc bóa vµ sµng sÏ bÞ mßn nªn ®Þnh kú tiÕn hµnh thay bóa vµ sµng.
M¸y nghiÒn bóa
Nguyªn liÖu ®−îc ®−a vµo cöa n¹p liÖu theo chiÒu quay cña bóa, qua c¸c thanh ghi ph©n bè nguyªn liÖu, nguyªn liÖu r¬i xuèng kh«ng gian c¸c ®Üa vµ bóa, nhê vµo lùc va ®Ëp cña c¸c bóa vµo thµnh thiÕt bÞ, ë ®©y cã thÓ lµ c¸c m¸ nghiÒn phô, nguyªn liÖu ®−îc c¸c bóa nghiÒn nhá cho ®Õn khi nguyªn liÖu cã kÝch th−íc nhá h¬n kÝch th−íc cña lç sµng vµ r¬i xuèng thïng chøa liÖu. §Æc ®iÓm cña m¸y nghiÒn bóa nhê vµo ®éng n¨ng cña c¸c bóa quay víi vËn tèc lín t¹o ra lùc va ®Ëp lín vµ lùc chµ x¸t cña vËt liÖu vµo thµnh m¸y vµ l−íi sµng. M¸y nghiÒn bóa thÝch hîp víi vËt liÖu kh« dßn, dÔ vì, Ýt qu¸nh dÝnh nh− h¹t kh«, x−¬ng, muèi, ®−êng vµ c¸c kho¸ng s¶n. Khe hë gi÷a ®Çu bóa khi quay vµ l−íi sµng cµng hÑp th× cì bét s¶n phÈm cµng nhá. Kho¶ng c¸ch khe hë nµy phô thuéc vµo yªu cÇu cña møc nghiÒn cña mçi lo¹i m¸y bóa vµ tr×nh ®é chÕ t¹o m¸y vµ l−íi sµng. N¨ng l−îng tiªu hao riªng ®èi mét s¶n phÈm sÏ t¨ng khi khe hë gi÷a c¸c bóa vµ l−íi sµng cµng lín. N¨ng suÊt cña m¸y gi¶m ®i khi khe hë trªn t¨ng lªn vµ kh¶ n¨ng chµ x¸t vËt liÖu kÐm ®i
Bóa h×nh ch÷ nhËt mét lç tren bóa
Bóa ch÷ nhËt hai lç treo bóa
Bóa t¹o bËc
cÊu t¹o cña mét sè bóa 43
Bóa t¹o bËc
Sµng cã nhiÒu lo¹i sµng, phô thuéc vµo ®iÒu kiÖn c«ng nghÖ mµ ta cã kÝch th−íc lç sµng kh¸c nhau. Lç sµng th−êng cã c¸c lo¹i: lç trßn, lç h×nh « van, h×nh ch÷ nhËt, h×nh vu«ng,...Lç cã ®Æc ®iÓm t¹o h×nh c«n, ®¸y lín vÒ phÝa tho¸t s¶n phÈm t¹o ®iÒu kiÖn cho viÖc tho¸t s¶n phÈm nhanh h¬n.
CÊu t¹o sµng 4.5. M¸y nghiÒn trôc 4.5.1 Nguyªn lý : NghiÒn n¸t nguyªn liÖu khi nã ®i qua khe hÑp cña hai trôc nghiÒn. VËt liÖu cã thÓ bÞ nghiÒn mét lÇn, hai lÇn, ba lÇn ... qua c¸c bé trôc kh¸c nhau. C«ng dông : dïng víi vËt liÖu kh« vµ −ít, nh− bét m×, bét ng«, nghiÒn malt ®¹i m¹ch trong s¶n xuÊt bia, nghiÒn bét b¸n thµnh phÈm, c¸n máng s¶n phÈm.... C¸c kiÓu chuyÓn ®éng cña c¸c trôc
C¸c d¹ng m¸y nghiÒn trôc
- hai trôc cã ®−êng kÝnh cïng nhau, cïng tèc ®é : nÐn - hai trôc cã ®−êng kÝnh cïng nhau, kh«ng cïng tèc ®é : nÐn, tr−ît - hai trôc cã ®−êng kÝnh kh¸c nhau, cïng tèc ®é : nÐn - hai trôc cã ®−êng kÝnh kh¸c nhau, kh¸c tèc ®é : nÐn, tr−ît 4.5.2 CÊu t¹o vµ ho¹t ®éng
44
nguyªn t¾c nghiÒn trôc
cÊu t¹o trôc cña m¸y nghiÒn trôc
CÊu t¹o chung cña m¸y nghiÒn trôc
CÊu t¹o m¸y nghiÒn trôc Trôc ®−îc chÕ t¹o b»ng gang ®Æc biÖt hoÆc thÐp, ®Æc hoÆc rçng. Lo¹i trôc ®Æc cã ®ôc lç ®Ó tho¸t nhiÖt. §−êng kÝnh cña trôc nghiÒn D = 250 - 400 mm, chiÒu dµi kho¶ng 300 - 1200mm. Víi trôc nghiÒn cÇn ®é cøng cao th× trôc gåm 2 líp: líp trong (lâi) ®óc b»ng gang x¸m, phÇn ngoµi cã bäc hîp kim cr«m-niken. §Ó t¨ng ma s¸t gi÷a cÆp trôc vµ nguyªn liÖu, ng−êi ta chÕ t¹o cÆp trôc xÎ r·nh. M¸y nghiÒn trôc cè ®Þnh: chiÒu réng cña khe nghiÒn kh«ng ®æi khi m¸y dïng ®Ó nghiÒn, Ðp c¸n vËt liÖu dÎo, nh·o, kh«ng xuÊt hiÖn hiÖn t−îng qu¸ t¶i do lùc Ðp t¨ng ®ét ngét.
CÆp trôc nghiÒn cè ®Þnh
CÆp trôc nghiÒn di ®éng
M¸y nghiÒn cã trôc di ®éng: ng−êi ta l¾p thªm hai lß xo chÞu nÐn gi÷a hai æ ®ì vµ bÖ m¸y. 45
Lo¹i m¸y nghiÒn nµy dïng ®Ó nghiÒn vËt liÖu d¹ng h¹t, côc nhá. Khi qu¸ t¶i lùc Ðp t¨ng ®ét ngét nÐn hai lß xo, lß xo bÞ nÐn lµm t¨ng kho¶ng c¸ch khe hë gi÷a hai trôc ®Ó tho¸t líp nguyªn liÖu ®ang g©y qu¸ t¶i. Khi lùc Ðp trë l¹i b×nh th−êng lß xo t¹o ®Èy trôc trë vÒ vÞ trÝ cò. §Ó ®iÒu chØnh khe hë gi÷a hai trôc, ng−êi ta dïng c¬ cÊu ®iÒu chØnh vÝt-ªcu. ªcu ®−îc g¾n chÆt víi thµnh m¸y cßn vÝt g¾n víi æ trôc ®ì. VÝt dÞch chuyÓn kÐo theo æ trôc ®ì sÏ lµm thay ®æi kho¶ng c¸ch hai trôc. - Lµm s¹ch trôc: víi cÆp trôc nh½n ®Ó lµm s¹ch trôc, ng−êi ta sö dông dao n¹o s¹ch. NÕu lµ cÆp trôc nghiÒn xÎ r·nh th× l¾p bµn ch¶i c¹o s¹ch bÒ mÆt hai trôc. Trôc ®−îc truyÒn ®éng b»ng xÝch. - C¬ cÊu r¶i liÖu cã nhiÖm vô r¶i ®Òu vËt liÖu lªn cÆp trôc thµnh líp máng ®Òu, ®−îc l¾p d−íi hép cÊp liÖu. 4.6 M¸y xay thÞt (m¸y nghiÒn vÝt) 4.6.1. C«ng dông: nghiÒn thÞt, c¸, gan khi cßn t−¬i hoÆc luéc chÝn 4.6.2. CÊu t¹o vµ ho¹t ®éng CÊu t¹o cña m¸y gåm mét vÝt cã nhiÖm vô ®Èy nguyªn liÖu vÒ phÝa ®Çu c¾t vµ mét c¬ dÊu dao c¾t, ngoµi ra cßn hÖ thèng truyÒn ®éng vµ ®éng c¬. Trôc vÝt cã b−íc vÝt thay ®æi ®Ó cµng gÇn vÒ phÝa ®Çu c¾t th× lùc Ðp cµng lín. Mét ®Çu vÝt ®−îc nèi víi hÖ thèng truyÒn ®éng, mét ®Çu cã trôc vu«ng nhá ®Ó l¾p dao. C¬ cÊu c¾t bao gåm hai dao ch÷ thËp vµ 2 ®Üa sµng cã ®ôc nhiÒu lç nhá. Dao thø nhÊt ®−îc mµi s¾c mét bªn cã nhiÖm vô c¾t nguyªn liÖu khi míi ®i vµo c¸c lç cña sµng thø nhÊt. Dao thø hai ®−îc mµi s¾c ®Ó c¾t nguyªn liÖu khi ®i ra c¸c lç cña sµng thø nhÊt vµ vµo c¸c lç cña sµng thø hai. §Üa sµng lµ c¸c ®Üa thÐp ®é dµy kho¶ng 10 - 12 mm. Sµng ®Çu tiªn ®ôc c¸c lç lín víi ®−êng kÝnh 16-18 mm. Sµng thø hai ®ôc c¸c lç nhá h¬n cã ®−êng kÝnh 2-3 mm. C¶ hai sµng ®−îc l¾p vµo èng trô nhê c¸c chèt trªn thµnh m¸y. Thø tù l¾p dao nh− h×nh vÏ. Sau khi l¾p xong èng nhùa, xoay v« l¨ng ®Ó Ðp chÆt c¸c bé phËn cña c¬ cÊu c¾t. Lùc xiÕt cµng lín th× nguyªn liÖu c¾t cµng mÞn nh−ng dao vµ ®Üa mau bÞ mµi mßn.
1. èng trô 5, 7. §Üa sµng
2. Cöa n¹p liÖu 3. VÝt 4, 6: dao ch÷ thËp 8. èng tùa 9. V« l¨ng CÊu t¹o cña m¸y nghiÒn vÝt (m¸y xay thÞt) 46
-
Nguyªn liÖu sau khi ®−îc n¹p vµo m¸y sÏ ®−îc vÝt Ðp vÒ phÝa ®Çu c¾t. d−íi t¸c dông cña lùc Ðp, nguyªn liÖu sÏ ®i vµo c¸c lç cña ®Üa sµng thø nhÊt. Khi míi ®i vµo, nguyªn liÖu bÞ dao thø nhÊt c¾t nhá. Sau ®ã nguyªn liÖu bÞ ®Èy ®i qua c¸c ®Üa sµng vµ ®−îc c¾t nhá lÇn 2. Cuèi cïng nguyªn liÖu ®i qua èng tùa ®Ó ra ngoµi. Trong tr−êng hîp khi nghiÒn c¸c s¶n phÈm dÔ bÞ oxihãa ng−êi ta cÇn lµm l¹nh s¶n phÈm hoÆc lµm l¹nh thµnh vÝt trong qu¸ tr×nh nghiÒn. 4.6.3 TÝnh to¸n n¨ng suÊt: N¨ng suÊt : G = 60 π/4. (D2 - d2).n.s.a.ρ (kg/h). Trong ®ã: M¸y nghiÒn vÝt - D: ®−êng kÝnh c¸nh vÝt, m - d: §−êng kÝnh trôc vÝt, m n:sè vßng quay cña trôc vßng/phót. S: b−íc vÝt trung b×nh cña vÝt Ðp, m a: hÖ sè phô thuéc vµo viÖc xÕp kh«ng ®Òu nguyªn liÖu vµ ph−¬ng thøc c¾t (thùc tÕ cã thÓ t×m ®−îc a = 0,2) ρ: khèi l−îng riªng cña nguyªn liÖu (kg/m3)
4.7 M¸y b¨m nhuyÔn 4.7.1 C«ng dông: b¨m n¸t thÞt, c¸, rau .. . nguyªn liÖu ®· ®−îc nghiÒn s¬ bé qua m¸y xay thÞt cã ®−êng kÝnh lç sµng 2-3 mm. 4.7.2 CÊu t¹o vµ ho¹t ®éng Trôc dao
N¾p dao Dao N¾p dao ChËu quay
B¸nh vÝt trôc vÝt M« t¬
ChËu quay
CÊu t¹o cña m¸y b¨m nhuyÔn M¸y cã chËu quay (h×nh ®Æc biÖt) d¹ng h×nh ω l¾p trªn trôc th¼ng ®øng, phÝa d−íi cña trôc th¼ng ®øng lµ mét b¸nh vÝt. PhÝa trªn chËu cã n¾p ®Ëy b¶o vÖ vµ n¾p ®Ëy cã khíp b¶n lÒ cã thÓ më lªn hoÆc h¹ xuèng. Dao cã 1, 2 hoÆc 3 l−ìi ®−îc l¾p trªn mét trôc n»m ngang. 47
M« t¬ ®iÖn th«ng qua hÖ thèng truyÒn déng ®ai ®Ó truyÒn ®éng ®Õn cho trôc dao vµ tõ trôc dao còng qua hÖ thèng truyÒn ®éng ®ai ®Ó truyÒn ®éng ®Õn cho trôc vÝt. Trôc vÝt lµm quay b¸nh vÝt trªn ®ã cã l¾p trôc cña chËu.
CÊu t¹o cña m¸y b¨m nhuyÔn 4.7.2.2 Ho¹t ®éng: cho nguyªn liÖu vµo ®Ëy n¾p l¹i, chËu quay vµ dao quay. ChËu sÏ ®−a nguyªn liÖu ®i ngang qua bÒ mÆt cña dao vµ thùc phÈm ®−îc b¨m n¸t. Khi b¨m n¸t nguyªn liÖu xong më ra lÊy s¶n phÈm ra. M¸y cã c«ng t¾c an toµn khi më n¾p th× m¸y kh«ng ch¹y, khi ®ãng n¾p l¹i th× míi ch¹y. 4.7.3 N¨ng suÊt m¸y: G=
60
τ
.V .ψ .ρ , kg / h
Trong ®ã: V: dung tÝch h×nh häc cña chËu, m3 ϕ: hÖ sè sÕp ®Çy chËu (ϕ = 0,5 - 0,6) ρ: khèi l−îng riªng cña vËt liÖu, kg/m3 τ : thêi gian cña mét chu kú, phót τ = τ1 + τ2 +τ3 trong ®ã : τ1 : thêi gian cho nguyªn liÖu vµo chËu, phót τ2 : thêi gian nghiÒn nguyªn liÖu, phót τ3 : thêi gian lÊy s¶n phÈm ra, phót + + + +
4.8. M¸y chµ x¸t 4.8.1. Nguyªn t¾c ho¹t ®éng: Dïng lùc Ðp c¸nh chµ ®Ó miÕt vµ dån nguyªn liÖu qua mét bÒ mÆt sµng cã ®ôc lç, nh÷ng phÇn kh«ng ®−îc qua lç th× sÏ tho¸t ra ngoµi qua mét cöa riªng. M¸y dïng ®Ó ch¸t x¸t mét sè lo¹i tr¸i c©y hoÆc thÞt, gan, … ®· lµm chÝn. 4.8.2 S¬ ®å cÊu t¹o vµ ho¹t ®éng 48
CÊu t¹o cña m¸y chµ x¸t Trong ®ã: 1: èng l−íi 2: Cöa n¹p liÖu 3: VÝt 4: C¸nh quay 5: C¸nh chµ
6: TÊm ®Öm 7: Thïng chøa 8: M¸ng th¸o b· 9: Trôc 10: Puly truyÒn ®éng
CÊu t¹o cña m¸y chµ x¸t gåm hai phÇn: phÇn nghiÒn n¸t s¬ bé vµ phÇn chµ x¸t - PhÇn nghiÒn n¸t s¬ bé bao gåm vÝt vµ c¸nh quay. Hai bé phËn nµy sÏ lµm n¸t s¬ bé nguyªn liÖu råi ®Èy vµo trong èng l−íi. - PhÇn chµ x¸t bao gåm mét èng l−íi cã ®ôc lç ®−êng kÝnh lç kho¶ng 0.5 - 6,5 (mm). Bªn trong èng l−íi cã c¸c c¸nh chµ ®−îc l¾p trªn trôc, c¸nh chµ cã thÓ ®iÒu chØnh kho¶ng c¸ch tõ c¸nh chµ tíi bÒ mÆt cña èng l−íi th«ng qua c¸c èc vÝt ®Æt trªn tay ®ßn cña c¸nh chµ. §Ó ph©n bè ®Òu vËt liÖu däc theo chiÒu dµi cña èng l−íi, ®ång thêi ®Èy phÇn phÕ liÖu ra ngoµi, c¸c c¸ch chµ ®−îc l¾p nghiªng so víi trôc mét gãc 1 - 4o. NÕu gãc lÖch lín th× nguyªn liÖu ®i trong m¸y víi thêi gian cµng ng¾n, b· th¶i ra cµng nhiÒu vµ b· −ít h¬n. §é mÞn, nhá cña s¶n phÈm sau chµ x¸t phô thuéc vµo ®−êng kÝnh cña lç sµng vµ tèc ®é quay cña trôc. Nguyªn liÖu th−êng lµ cµ chua, c¸c tr¸i c©y nh− ®u ®ñ, xoµi, .... ®−îc röa s¹ch vµ ®−a vµo cöa n¹p liÖu. VÝt t¶i sÏ vËn chuyÓn, ®Èy nguyªn liÖu ®Õn c¸nh quay. Khi ®ã nguyªn liÖu sÏ bÞ lµm n¸t mét phÇn. Nguyªn liÖu bÞ ®Èy qua bÒ mÆt sµng xuèng kh«ng gian chµ x¸t. T¹i ®©y d−íi t¸c dông cña c¸nh chµ, nguyªn liÖu bÞ nÐn Ðp, dån qua lç sµng. S¶n phÈm sÏ lät qua lç sµng vµ ®i xuèng m¸ng chøa cßn b· trªn bÒ mÆt sµng sÏ bÞ ®Èy ra ngoµi vÒ phÝa cöa th¸o b·. 49
4.8. M¸y ®ång ho¸ 4.8.1 C«ng dông : chia nhá pha ph©n t¸n vµ ph©n bè ®Òu pha ph©n t¸n trong pha liªn tôc. §ång hãa vµ nhò t−¬ng hãa cã t¸c dông lµm bÒn hÖ huyÒn phï vµ nhò t−¬ng. 4.8.2 Nguyªn t¾c : dïng ¸p lùc cao ®Èy thùc phÈm qua mét khe hë hÑp. Khi thùc phÈm qua khe hë do ¸p suÊt gi¶m ®ét ngét, pha ph©n t¸n sÏ ®−îc chia nhá. S¶n phÈm
Khe hë
Pitt«ng
Nguyªn liÖu
4.8.3 CÊu t¹o cña ®Çu m¸y ®ång ho¸: Thùc phÈm
Nèi víi m¸y nÐn khÝ
Nèi víi m¸y nÐn khÝ
Thùc phÈm
Thùc phÈm ®−îc b¬m pitt«ng ®Èy lªn ¸p suÊt cao, sau ®ã, thùc phÈm ®−îc ®−a vµo ®Çu m¸y ®ång ho¸. Qu¸ tr×nh ®ång ho¸ diÔn ra hai lÇn, thùc phÈm ®i qua hai khe hÑp, khi thùc phÈm qua khe, ¸p suÊt cña thùc phÈm gi¶m ®ét ngét, thùc phÈm bÞ xÐ nhá. - ¸p suÊt ®ång ho¸: P = 10.000 (10 at) - 70.000 kPa (70at) - vËn tèc qua khe : V= 8400 m/s.
N¨ng suÊt cña m¸y ®ång ho¸ tÝnh theo c«ng thøc sau:
G = 60
πd 2 4
s.n.Z .η o ρ (kg / h)
Trong ®ã d: ®−êng kÝnh cña piston, m s: ®−êng ®i cña piston, m n: tÇn sè dao ®éng cña piston, v/ph Z: sè piston ηo: hÖ sè lµm viÖc cña piston, ηo = 0,8 - 0,85 65
ρ: khèi l−îng riªng cña s¶n phÈm, kg/m3
66
Ch−¬ng 5. m¸y c¾t l¸t nguyªn liÖu thùc phÈm 5.1 M¸y c¾t th¸i nguyªn liÖu C¾t l¸t còng lµ mét trong nh÷ng ph−¬ng ph¸p nghiÒn, ®−îc thùc hiÖn b»ng c¸c l−ìi dao, b»ng bµn dao, b»ng dao thanh r¨ng hay b»ng l−ìi c−a. CÊu t¹o cña dao cho phÐp thay ®æi chiÒu dµy miÕng c¾t cña vËt liÖu mµ kh«ng cÇn ph¶i thay ®æi kÝch th−íc cña dao. Dao ph¶i c¾t ®−îc thùc phÈm mµ kh«ng xÐ, kh«ng lµm cho n−íc dÞch qu¶ ch¶y ra. L−ìi dao khi mßn ph¶i mßn ®ång ®Òu theo tÊt c¶ chiÒu dµi cña nã vµ dÔ mµi s¾c. S¶n phÈm mang ®i c¾t th−êng cã cÊu tróc dÎo, bÞ nÐn chÆt thµnh tõng miÕng máng hay ë d¹ng tù nhiªn.
H×nh ¶nh nguyªn liÖu sau khi c¾t l¸t
5.2. M¸y c¾t l¸t d¹ng l−ìi dao th¼ng M¸y gåm mét ®Üa quay, trªn ®ã g¾n c¸c dao. Dao nµy ®−îc ®Æt nh« lªn khái bÒ mÆt cña ®Üa mét kho¶ng vµ kho¶ng nµy chÝnh b»ng chiÒu dµy cña miÕng c¾t. Nguyªn liÖu lu«n ®−îc Ðp chÆt lªn bÒ mÆt cña ®Üa b»ng mét hép h×nh nªm, ®Üa quay vµ mang theo dao chuyÓn ®éng quay. Nguyªn liÖu ®øng yªn trªn bÒ mÆt cña ®Üa, dao sÏ ®i qua vµ c¾t nguyªn liÖu thµnh c¸c miÕng máng theo chiÒu cao cña dao. Nguyªn liÖu sÏ r¬i xuèng phÝa d−íi qua r·nh trong th©n cña ®Üa theo träng lùc cña nã. M¸y c¾t l¸t dao th¼ng cã hai lo¹i lµ m¸y cã trôc th¼ng ®øng vµ m¸y cã trôc H×nh ¶nh nguyªn liÖu sau n»m ngang S¬ ®å vÝ trÝ cña l−ìi dao trªn khi c¾t l¸t ®Üa quay 5.2.1. M¸y c¾t l¸t thùc phÈm d¹ng trôc th¼ng ®øng CÊu t¹o cña m¸y ®−îc thÓ hiÖn trªn h×nh vÏ. M¸y cã cÊu t¹o tõ mét ®Üa quay, l¾p trªn trôc th¼ng ®øng. Trªn bÒ mÆt cña ®Üa, ng−êi ta g¾n c¸c dao. Mét m¸y cã thÓ cã hai ®Õn bèn dao, c¸c dao nµy g¾n nh« lªn bÒ mÆt ®Üa mét kho¶ng b»ng chiÒu dµy miÕng thùc phÈm cÇn
67
c¾t l¸t. PhÝa trªn cña ®Üa, ng−êi ta g¾n mét hép h×nh nªm cã t¸c dông Ðp chÆt thùc phÈm xuèng bÒ mÆt cña ®Üa. 1 4 2 3 5 7
1: cöa n¹p liÖu 2: dao c¾t 3: ®Üa quay 4: hép h×nh nªm 5: cöa th¸o liÖu 6: Puly 7: ch©n ®ì
6
M¸y c¾t l¸t cã trôc th¼ng ®øng Víi d¹ng m¸y cã trôc th¼ng ®øng th× ban ®Çu nguyªn liÖu sÏ n»m trªn cöa n¹p liªu, nguyªn liÖu sÏ ®−îc gi÷ ®øng trªn kh«ng gian. VÝ dô nh− th©n cña qu¶ døa, khi cho døa vµo c¾t, th× ban ®Çu døa sÏ ®Æt n»m dùng ®øng trªn cöa n¹p liÖu, qu¶ døa sÏ bÞ c¾t ®øt thµnh c¸c miÕng nhá vµ chiÒu cao gi¶m dÇn, khi ®ã nã cã xu h−íng bÞ kÐo quay cïng víi ®Üa. Khi qu¶ døa quay sÏ bÞ hép h×nh nªm ®Ì xuèng, Ðp qu¶ døa xuèng bÒ mÆt cña ®Üa. Sau khi c¾t nguyªn liÖu sÏ r¬i xuèng phÝa d−íi ®Üa th«ng qua mét khe hë ®−îc khoÐt trong th©n cña ®Üa theo träng l−îng cña nã vµ ®i qua cöa th¸o liÖu. M¸y ®−îc truyÒn ®éng tõ m« t¬ ®iÖn, th«ng qua truyÒn ®éng ®ai truyÒn ®éng cho b¸nh ®ai trªn trôc m¸y. Tuú vµo s¶n phÈm d¹ng rau, qu¶ hay d¹ng cñ mµ ta cã c«ng suÊt cña m«t¬ ®iÖn phï hîp. 5.2.2 M¸y c¾t l¸t cã trôc d¹ng n»m ngang 1
3
2
6
4 5
7
1: cöa n¹p liÖu 2: dao c¾t 3: ®Üa quay 4: hép h×nh nªm 5: cöa th¸o liÖu 6: Puly 7: ch©n ®ì
M¸y c¾t l¸t cã trôc n»m ngang
68
M¸y còng cã cÊu t¹o gÇn gièng m¸y c¾t l¸t cã trôc d¹ng th¼ng ®øng. Gåm c¸c dao g¾n trªn bÒ mÆt cña ®Üa, phÝa d−íi dao lµ c¸c r·nh ®Ó tho¸t nguyªn liÖu ®· c¾t. PhÝa ®èi diÖn víi ®Üa quay lµ hép h×nh nªm, hép nµu cã kho¶ng c¸ch ®Õn ®Üa gi¶m dÇn ®Ó Ðp nguyªn liÖu xuèng bÒ mÆt cña ®Üa. 5.3 M¸y c¾t l¸t d¹ng dao trô 5.3.1 M¸y c¾t l¸t nguyªn liÖu d¹ng miÕng máng Dao
Thanh ®Èy
S¶n phÈm
S¬ ®å nguyªn t¾c cña m¸y
CÊu t¹o cña m¸y c¾t l¸t
M¸y dïng ®Ó c¾t thùc phÈm d¹ng rau, cñ, qu¶ thµnh c¸c miÕng máng. Thùc phÈm chuyÓn ®éng qua c¸c bÒ mÆt dao trô cè ®Þnh trªn thµnh m¸y. Thùc phÈm ®−îc c¾t thµnh c¸c miÕng máng. ChiÒu dµy cña miÕng máng nµy phô thuéc vµo khe hë cña dao trô vµ thµnh m¸y. C¸c thanh ®Èy sÏ ®Èy thùc phÈm chuyÓn ®éng trßn qua c¸c l−ìi dao cè ®Þnh, khi ®ã thùc phÈm ®−îc c¾t l¸t thµnh c¸c miÕng máng. C¸c s¶n phÈm cña m¸y : khoai t©y,
Khoai t©y c¾t víi l−ìi dao nh½n
Khoai t©y c¾t víi l−ìi dao gîn sãng
nÊm sèng, c¶i b¾p, rau diÕp, hµnh t©y vµ cµ rèt. 5.3.2 M¸y c¾t l¸t d¹ng sîi máng
69
Nguyªn t¾c cña m¸y c¾t l¸t
CÊu t¹o cña m¸y c¾t l¸t
M¸y c¾t l¸t nguyªn liÖu thùc phÈm thµnh c¸c sîi máng còng gièng cÊu t¹o cña m¸y c¾t l¸t thµnh c¸c miÕng máng nh−ng cÊu t¹o cña l−ìi dao cã c¸c lç t¹o h×nh cho miÕng c¾t. Thùc phÈm còng ®−îc c¸c thanh ®Èy ®Èy qua c¸c l−ìi dao vµ thùc phÈm ®−îc c¾t thµnh c¸c sîi máng, nhá. C¸c s¶n phÈm cña m¸y: khoai t©y, nÊm sèng, c¶i b¾p, rau diÕp, hµnh t©y vµ cµ rèt.
5.3.3 M¸y c¾t l¸t nguyªn liÖu d¹ng miÕng h×nh hép ch÷ nhËt
Nguyªn t¾c cña m¸y c¾t l¸t
CÊu t¹o cña m¸y
70
CÊu t¹o cña m¸y còng gåm mét èng trô cè ®Þnh, trªn ®ã cã l¾p c¸c l−ìi dao th¼ng. Thùc phÈm ®−îc ®Èy chuyÓn ®éng quay trßn theo èng trô b»ng c¸c thanh ®Èy. §Çu tiªn, thùc phÈm ®−îc c¾t thµnh l¸t máng sau ®ã nã sÏ ®−îc c¾t tiÕp mét lÇn n÷a thµnh c¸c l¸t máng dµi th«ng qua mét hÖ l−ìi dao ®Üa l¾p ®ång trôc, tiÕp theo thùc phÈm ®−îc c¾t thµnh c¸c miÕng cã kÝch th−íc nhá h¬n nhê vµo mét dao èng trô quay. Nh− vËy m¸y thùc hiÖn qu¸ tr×nh c¾t ba lÇn vµ thùc phÈm ®−îc c¾t nhá h¬n. S¶n phÈm c¾t cña m¸y nµy còng lµ c¸c d¹ng rau, qu¶, cñ nh− khoai t©y, hµnh t©y, xu hµo, b¾p c¶i, cµ rèt ...
Mét sè s¶n phÈm cña m¸y
5.3.4 M¸y c¾t l¸t nguyªn liÖu d¹ng miÕng h×nh trô
§Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh c¾t thùc phÈm thµnh c¸c miÕng h×nh trô, ng−êi ta c¾t l¸t thùc phÈm thµnh c¸c miÕng máng, sau ®ã c¾t tiÕp thµnh c¸c miÕng h×nh trô. V× thÕ trong m¸y c¾t l¸t d¹ng nµy ngoµi l−ìi dao th¼ng ®Æt cè ®Þnh trªn thµnh cña èng trô, ng−êi ta cßn l¾p thªm mét èng trô chuyÓn ®éng ng−îc chiÒu. Trªn èng trô nµy, ng−êi ta l¾p c¸c tÊm dao ph¼ng ®Æt chÐo mét gãc. L−ìi dao cè ®Þnh c¾t l¸t thùc phÈm ra lµm c¸c miÕng máng sau ®ã, èng trô cã l¾p c¸c l−ìi dao sÏ c¾t thùc phÈm thµnh c¸c ®o¹n cã tiÕt diÖn h×nh trô. Muèn t¹o h×nh d¹ng thÈm mü cho s¶n phÈm, ng−êi ta chÕ t¹o l−ìi dao th¼ng theo c¸c h×nh gîn sãng theo ý muèn. 71
Ch−¬ng VI: c¸c thiÕt bÞ khuÊy trén 6.1. ThiÕt bÞ khuÊy trén chÊt láng 6.1.1 T¸c dông cña viÖc khuÊy trén chÊt láng Thùc phÈm láng th−êng tån t¹i d−íi d¹ng c¸c hÖ nhò t−¬ng hoÆc hÖ huyÒn phï. HÖ nhò t−¬ng lµ hçn hîp hai chÊt láng kh«ng tan lÉn vµo nhau. HÖ huyÒn phï lµ hÖ cã pha liªn tôc lµ chÊt láng, pha ph©n t¸n lµ chÊt r¾n. §Ó ®ång nhÊt hçn hîp c¸c cÊu tö trong hÖ nµy, ng−êi ta sö dông ph−¬ng ph¸p khuÊy trén. KhuÊy trén lµm cho c¸c cÊu tö ph©n t¸n vµo nhau t¹o thµnh mét hÖ ®ång nhÊt. KhuÊy trén lµm t¨ng kh¶ n¨ng trao ®æi nhiÖt cña chÊt láng, chÊt láng sÏ tiÕp xóc nhiÒu h¬n víi bÒ mÆt trao ®æi nhiÖt khi cÇn ®un nãng hoÆc lµm l¹nh. 6.1.2. C¸c d¹ng c¸nh khuÊy chÊt láng 6.1.2.1 C¸nh khuÊy m¸i chÌo C¸nh khuÊy ®−îc cÊu t¹o tõ nh÷ng tÊm thÐp hoÆc b»ng Inox ®−îc uèn cong hay ph¼ng. Nh÷ng tÊm thÐp nµy ®−îc g¾n vµo mét trôc, phÝa trªn ®−îc nèi víi ®éng c¬ ®iÖn. Cã hai d¹ng c¸nh khuÊy m¸i chÌo lµ c¸nh khuÊy ph¼ng vµ c¸nh khuÊy d¹ng khung. T¸c ®éng cña c¸nh khuÊy ph¼ng lµ ®Èy thùc phÈm trong thiÕt bÞ khuÊy trén theo ph−¬ng b¸n kÝnh tõ t©m thiÕt bÞ ra ngoµi thµnh. T¸c dông cña c¸nh khuÊy m¸i chÌo d¹ng khung th× ngoµi t¸c dông ®Èy chÊt láng theo h−íng b¸n kÝnh th× nã cßn t¹o ra mét dßng tuÇn hoµn thø cÊp, dßng nµy do c¸c thanh ch¾n ngang cña c¸nh khuÊy t¹o nªn. Trong thïng khuÊy trén cã thÓ C¸nh khuÊy d¹ng m¸i chÌo cã tÊm ch¾n trªn thµnh thiÕt bÞ ®Ó lµm t¨ng kh¶ n¨ng khuÊy. Nã còng cã thÓ cÊu t¹o theo kiÓu ch¾n song song víi trôc cña c¸nh khuÊy hoÆc c¸nh khuÊy vßng cung theo cÊu t¹o thiÕt bÞ. Tèc ®é quay cña c¸nh khuÊy ph¼ng kho¶ng 2080 v/phót. C¸nh khuÊy m¸i chÌo th−êng ¸p dông ®èi víi chÊt láng cã ®é nhít thÊp, dÔ khuÊy trén. C¸nh khuÊy m¸i chÌo d¹ng khung
C¸nh khuÊy ch©n vÞt
72
6.1.2.2. C¸nh khuÊy kiÓu ch©n vÞt C¸nh khuÊy ®−îc cÊu t¹o tõ hai, ba c¸nh khuÊy g¾n vµo mét trôc quay, phÝa trªn trôc cã ®Æt m«t¬ ®iÖn truyÒn chuyÓn ®éng cho c¸nh khuÊy. Khi c¸nh khuÊy quay, dßng chÊt láng ®i vµo t©m vµ ®i ra ë theo ph−¬ng song song víi trôc quay, do ®ã c¸nh khuÊy ch©n vÞt t¹o ®−îc c¸c dßng tuÇn hoµn m¹nh h¬n c¸nh khuÊy m¸i chÌo rÊt nhiÒu. ChÊt láng chuyÓn ®éng theo c¸c h−íng kh¸c nhau ®¶m b¶o kh¶ n¨ng khuÊy trén rÊt ®Òu. Tèc ®é cña c¸nh khuÊy ch©n vÞt rÊt cao kho¶ng C¸nh khuÊy ch©n vÞt 150 ®Õn 1000 v/phót cho nªn trong qu¸ tr×nh khuÊy trén chÊt láng th−êng t¹o ra d¹ng phÔu trªn bÒ mÆt cña thïng chøa, lµm gi¶m n¨ng suÊt cña thiÕt bÞ, ®Ó h¹n chÕ tr−êng hîp nµy, ng−êi ta th−êng ®Æt trôc cña c¸nh khuÊy lÖch t©m hoÆc ®Æt n»m ngang trôc. 6.1.2.3. C¸nh khuÊy kiÓu tuècbin C¸nh khuÊy cã hai d¹ng: d¹ng hép kÝn vµ d¹ng hép hë. C¸nh khuÊy lo¹i nµy thÝch hîp cho chÊt láng cã ®é nhít thÊp. C¸nh khuÊy tuècbin th−êng cã tèc ®é 200 - 2000 vßng/phót
C¸nh tuabin d¹ng hë
C¸nh tuabin d¹ng kÝn
6.2. M¸y khuÊy trén lo¹i nguyªn liÖu dÎo 6.2.1. M¸y khuÊy trén trôc n»m ngang 4
5
1
2
3
6 M¸y trén hai c¸nh khuÊy d¹ng trôc n»m ngang
73
Trong ®ã: 1. Thïng quay 2. Puly nghiªng thïng 3. ¸o h¬i
4. B¸nh r¨ng 5. Cöa n¹p liÖu 6. Puly truyÒn ®éng
Mét sè d¹ng c¸nh khuÊy Gåm mét thïng quay cã ¸o h¬i ®Ó lµm nãng thùc phÈm thïng cã c¬ cÊu c¸nh khuÊy. Thïng trén cã dung tÝch kho¶ng 300 lÝt vµ 2 c¸nh khuÊy quay víi vËn tèc kh¸c nhau. C¸nh khuÊy lµm viÖc nhê ®éng c¬ ®iÖn vµ hÖ thèng truyÒn ®éng riªng. Trªn thïng cßn l¾p c¬ cÊu nghiªng thïng ®−îc thiÕt kÕ quay víi vËn tèc chËm. Thêi gian nghiªng thïng kho¶ng 5 phót do ®ã ng−êi ta dïng hai hÖ thèng truyÒn ®éng b¸nh vÝt, trôc vÝt S¶n phÈm ®æ vµo thïng sau ®ã ®Ëy n¾p l¹i cho c¸nh khuÊy ho¹t ®éng ®ång thêi më van n−íc ra cho n−íc vµo lµm nãng thùc phÈm. Thêi gian ®¶o trén phô thuéc vµo yªu cÇu c«ng nghÖ. Sau khi trén ®¹t yªu cÇu cho ®éng c¬ 2 ho¹t ®éng trong khi ®ã c¸nh khuÊy tiÕp tôc quay. Sau khi ®æ xong vËt liÖu th× t¾t ®éng c¬ c¸nh khuÊy cho ®éng c¬ nghiªng thïng lµm viÖc ®Ó thïng quay trë l¹i. 6.2.2 M¸y trén cã trôc th¼ng ®øng M¸y gåm hai phÇn: phÇn tÜnh vµ phÇn di ®éng. PhÇn tÜnh gåm hÖ thèng truyÒn ®éng ®Ó truyÒn ®éng cho c¸nh khuÊy. C¸nh khuÊy ®−îc l¾p víi phÇn tÜnh vµ nã ®−îc n©ng lªn h¹ xuèng cïng víi n¾p. PhÇn di ®éng gåm chËu quay cã l¾p trªn xe ®Èy 3 b¸nh, trôc chËu cã l¾p 1 b¸nh vÝt. Khi ®Èy chËu vµo vÞ trÝ lµm viÖc th× b¸nh vÝt ¨n khíp víi trôc vÝt. §æ vËt liÖu vµo chËu, ®Èy xe ®Õn phÇn tÜnh cña m¸y t¹i ®©y cã r·nh ®Æc biÖt cho qu¸ tr×nh l¾p ghÐp chÝnh x¸c. Sau ®ã h¹ n¾p vµ c¸nh khuÊy xuèng cho ®éng c¬ ®iÖn ho¹t ®éng. Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc, c¸nh khuÊy vµ chËu quay. Sau khi trén ®¹t yªu cÇu, ngõng qu¸ tr×nh khuÊy, ngõng m«t¬, M¸y khuÊy trén cã trôc th¼ng ®øng 1: ChËu quay
5, 6 : B¸nh vÝt, trôc vÝt
2: N¾p ®Ëy
7: Xe
3: C¸nh khuÊy
8: M«t¬
4: Trôc chËu
74
n©ng c¸nh khuÊy vµ n¾p lªn, lÊy chËu quay ra cho chËu kh¸c vµo. 6.3 . KhuÊy trén c¸c s¶n phÈm rêi. Khã ®¹t ®−îc sù ®ång nhÊt hoµn toµn, hiÖu qu¶ phô thuéc vµo : - kÝch th−íc h×nh d¹ng, khèi l−îng riªng cña thùc phÈm - hiÖu qu¶ cña m¸y trén cô thÓ - xu h−íng mµ c¸c h¹t vËt liÖu ®«ng vãn nhau - phô thuéc vµo ®é Èm, tÝnh chÊt bÒ mÆt tÝnh chÊt ch¶y cña vËt liÖu 6.3.1 Lo¹i thïng quay : c¸c thiÕt bÞ lo¹i nµy ®−îc thÓ hiÖn qua c¸c h×nh vÏ sau + Thïng quay n»m ngang hoÆc th¼ng ®øng:
M¸y trén thïng quay h×nh trô
+ Thïng quay cã tiÕt diÖn lôc gi¸c : cho phÐp trén vµ nghiÒn + Thïng quay cã d¹ng h×nh ch÷ Y: t¨ng c−êng qu¸ tr×nh trén 6.3.2 Lo¹i vËn chuyÓn : Dïng ®Ó trén c¸c s¶n phÈm rêi, gåm cã lo¹i d¹ng b¨ng xo¾n, trén b»ng vÝt t¶i
75
M¸y trén d¹ng b¨ng xo¾n a) Lo¹i b¨ng: lo¹i thiÕt bÞ nµy võa vËn chuyÓn võa khuÊy trén, cÊu t¹o cña thiÕt bÞ lµ nh÷ng b¨ng xo¾n. Khi nã thùc hiÖn vËn chuyÓn nã cã t¸c dông khuÊy trén, lµm cho nguyªn liÖu ®−îc trén ®Òu h¬n. b) Lo¹i vÝt t¶i cã c¸nh vÝt d¹ng c¸nh g¹t, chóng võa g¹t nguyªn liÖu võa thùc hiÖn qu¸ tr×nh khuÊy trén. VÝt t¶i
Cöa n¹p liÖu Cöa th¸o s¶n phÈm
M¸y khuÊy trén d¹ng vÝt t¶i n»m ngang
M¸y khuÊy trén d¹ng vÝt t¶i
6.4. tÝnh to¸n n¨ng suÊt cña mét sè m¸y trén - m¸y trén mét c¸nh khuÊy lµm viÖc gi¸n ®o¹n ξ .V .ρ G = 60
t tr + t p
, kg / h
trong ®ã: G: n¨ng suÊt cña m¸y, kg/h ρ: khèi l−îng riªng cña hçn hîp s¶n phÈm, kg/m3 ttr: thêi gian cÇn thiÕt ®Ó trén s¶n phÈm, phót tp : thêi gian cÇn thiÕt ®Ó n¹p vµ lÊy s¶n phÈm ra khái thiÕt bÞ khuÊy trén, phót ξ: hÖ sè sö dông cña thïng chøa, % - m¸y trén mét c¸nh khuÊy lµm viÖc liªn tôc: m¸y trén d¹ng nµy phô thuéc vµo n¨ng suÊt cña thiÕt bÞ vËn chuyÓn chóng nh−: m¸y trén kiÓu vÝt t¶i phô thuéc vµo n¨ng suÊt cña vÝt t¶i π .D 2 G = 60 S .n.ρ .ψ kg / h 4
Trong ®ã: D- ®−êng kÝnh ngoµi cña c¸nh vÝt, m S: b−íc cña c¸nh vÝt, m n sè vßng quay cña trôcvÝt, rad/s ρ: khèi l−îng riªng cña hçn hîp s¶n phÈm, kg/m3 76
ψ: hÖ sè cÊp liÖu phô thuéc vµo cÊu t¹o cña c¸nh khuÊy vµ c¸ch xÕp ®Æt chóng trong thiÕt bÞ.
77
Ch−¬ng vii. C¸c thiÕt bÞ Ðp, l¾ng vµ läc
7.1. M¸y Ðp 7.1.1 M¸y Ðp thñy lùc lµm viÖc gi¸n ®o¹n Thùc phÈm
Pitt«ng ¸p lùc
Van
Pitt«ng
Van
Van DÇu
M¸y Ðp thuû lùc A: xi lanh m¸y nÐn B: xi lanh Ðp
S¬ ®å nguyªn t¾c cña qu¸ tr×nh Ðp thuû lùc
CÊu t¹o cña thiÕt bÞ bao gåm mét bµn Ðp phÝa trªn cã gi¸ Ðp. Bµn ¸p nµy ®−îc ®Æt trªn mét pitt«ng dÞch chuyÓn. Trong xi lanh cña bµn Ðp cã ®Æt chÊt láng, th−êng lµ dÇu, chÊt láng nµy n»m trong kh«ng gian t¸c dông cña hai pitt«ng, t¸c ®éng qua l¹i theo nguyªn t¾c thuû lùc ®−îc thÓ hiÖn. Mét hÖ pitt«ng vµ xi lanh kh¸c cã tiÕt diÖn nhá h¬n rÊt nhiÒu so víi tiÕt diÖn cña xi lanh trong bµn Ðp, chÊt láng trong hai xi lanh nµy ®−îc th«ng víi nhau. T¸c dông mét lùc lªn xi lanh m¸y nÐn (A) chÊt láng sÏ truyÒn lùc nµy t¸c dông lªn xi lanh m¸y nÐn, lµm dÞch chuyÓn xi lanh m¸y nÐn lªn trªn cao, Ðp thùc phÈm lªn trªn gi¸ Ðp. Lóc ®ã thùc phÈm bÞ Ðp vµ dÞch sÏ ch¶y xuèng m¸ng chøa, cßn dÞch cßn l¹i trªn bÒ mÆt cña bµn Ðp. M¸y Ðp thuû lùc lµm viÖc gi¸n ®o¹n nh−ng cho n¨ng suÊt cao vµ tèn Ýt n¨ng l−îng. 7.1.2 M¸y Ðp trôc vÝt M¸y Ðp trôc vÝt bao gåm mét vÝt t¶i cã b−íc vÝt gi¶m dÇn theo h−íng chuyÓn ®éng cña nguyªn liÖu. Trôc vÝt ®−îc ®Æt trong mét èng sµng cã ®−êng kÝnh lç sµng rÊt nhá. Trôc cña m¸y Ðp ®−îc g¾n víi ®éng c¬ ®iÖn th«ng qua hép sè ®Ó ®iÒu chØnh tèc ®é quay cña trôc vÝt. PhÝa d−íi cña m¸y Ðp lµ m¸ng chøa dÞch. Mét ®Çu cã cöa n¹p liÖu ®−a thùc phÈm cÇn Ðp vµo mét ®Çu ®−a b· ®· Ðp ra ngoµi. Thùc phÈm cÇn Ðp ®−îc ®−a vµo kh«ng gian cña vÝt t¶i. D−íi søc Ðp cña vÝt t¶i cÊu tróc cña thùc phÈm bÞ ph¸ vì, dÞch trong thùc phÈm ch¶y ra ngoµi. DÞch ch¶y xuèng m¸ng chøa vµ ®−îc vËn chuyÓn ra ngoµi. B· Ðp tiÕp tôc ®−îc Ðp trong kh«ng gian cña vÝt t¶i vµ 78
d−íi søc Ðp cña vÝt t¶i, dÞch trong tÕ bµo tiÕp tôc ®−îc v¾t kiÖt cho ®Õn khi b· ®i ®Õn ®Çu kia cña m¸y läc Ðp. B· sÏ ®−îc ®Èy ra ngoµi theo chiÒu ®Èy cña vÝt t¶i. 1 3 2
4 7 1: m« t¬ 3: cöa n¹p liÖu 5: l−íi sµng 7: cöa th¸o b· Ðp
6
5
M¸y Ðp trôc vÝt 2: trôc vÝt 4: æ ®ì 6: m¸ng chøa dÞch
7.2. C¸c thiÕt bÞ läc 7.2.1 M¸y läc Ðp khung b¶n M¸y dïng ®Ó ph©n riªng hÖ láng kh«ng ®ång nhÊt nh− øng dông ®Ó läc c¸c dÞch qu¶ sau khi Ðp, c¸c dÞch ®−êng trong s¶n xuÊt bia, dÞch chiÕt suÊt kh¸c. Nguyªn lý cña thiÕt bÞ nµy lµ t¹o nªn sù chªnh lÖch ¸p suÊt tr−íc vµ sau v¸ch läc, thiÕt bÞ lµm viÖc gi¸n ®o¹n.
CÊu t¹o cña m¸y läc khung b¶n M¸y läc Ðp kiÓu khung b¶n bao gåm mét d·y c¸c khung vµ b¶n xÕp xen kÏ nhau vµ ®−îc Ðp chÆt bëi vÝt Ðp. C¸c khung vµ b¶n ®Òu cã ba lç: mét lç ®Ó dÉn dÞch läc vµo, mét lç dÉn n−íc röa vµ lç cßn l¹i ®Ó th¸o dÞch läc ra. C¸c lç ghÐp víi nhau t¹o thµnh c¸c èng 79
th«ng tõ ®Çu ®Õn cuèi thiÕt bÞ. C¸c khung vµ b¶n cã tai bªn s−ên ®Ó treo. C¸c khung b¶n nµy cã thÓ chÕ t¹o b»ng gang, gç hoÆc nhùa B¶n : cã bÒ mÆt s−ên ph¼ng vµ nh½n ë mÐp ngoµi, lâm vµ cã c¸c gê, ë mÐp trªn cña b¶n cã mét lç ®Ó dÉn n−íc röa, ë phÇn d−íi cã lç nhá th«ng víi van th¸o dÞch, b¶n ®−îc lång v¶i läc.
CÊu t¹o cña b¶n trong m¸y läc kiÓu khung b¶n
- Khung : ®−îc ®Æt gi÷a hai b¶n t¹o ra mét phßng chøa b·, c¸c khung còng cã lç ¨n khíp víi lç cña b¶n t¹o ra èng dÉn ®Ó huyÒn phï CÊu t¹o cña khung trong m¸y läc hoÆc n−íc röa ®i qua èng nµy tËn cïng ë phÝa kiÓu khung b¶n cuèi. HuyÒn phï ®i theo èng vµo kh«ng gian c¸c khung Dung dÞch cÇn läc ®−îc b¬m vµo kh«ng gian c¸c khung cña m¸y läc d−íi t¸c dông cña träng lùc vµ ¸p lùc cña b¬m. N−íc trong sÏ thÊm qua v¶i läc vµo c¸c khe cña khung råi theo r·nh dÉn ch¶y ra ngoµi. PhÇn r¾n bÞ gi÷ l¹i trong kh«ng gian cña khung cho ®Õn khi khung chøa ®Çy b·. Trong tr−êng hîp cÇn röa b·, ta b¬m n−íc röa vµo èng dÉn n−íc röa, c¸c chÊt hßa tan cã trong b· sÏ hoµ tan vµo n−íc vµ ®i ra ngoµi gièng nh− qu¸ tr×nh läc. Hçn hîp cÇn läc
Håi l−u
KÕt thóc qu¸ tr×nh läc khung vµ b¶n ®−îc t¸ch ra, d−íi t¸c dông cña träng lùc b· trong khung r¬i xuèng d−íi m¸y läc, phÇn cßn l¹i dïng biÖn ph¸p thñ c«ng lÊy ra. ¦u : n¨ng suÊt cao do bÒ mÆt läc lín, dÔ kiÓm tra, ®¬n gi¶n, bÒn Nh−îc ®iÓm : lµm thñ c«ng, v¶i läc hao mßn nhiÒu.
80
7.3.2. ThiÕt bÞ läc kiÓu èng 8.3.2.1 Nguyªn t¾c cña thiÕt bÞ läc kiÓu èng: èng läc ®−îc lµm b»ng kim lo¹i, thuû tinh hay th¹ch Líp v¸ch anh. èng ®−îc bÞt kÝn mét ®Çu, mét ®Çu hë. Trªn läc thµnh èng cã ®ôc lç nhá, phÝa ngoµi èng ®−îc bao bäc mét líp v¶i läc, thùc chÊt ®©y lµ líp v¶i d¹ng c¸c sîi nhá quÊn quanh èng trô. Líp v¶i läc nµy phô thuéc vµo yªu cÇu cña c«ng nghÖ. DÞch cÇn läc sÏ ®i ë bªn ngoµi èng, dÞch läc sÏ thÈm thÊu qua líp v¸ch läc, ®i vµo kh«ng gian bªn trong cña èng läc, ®i lªn trªn vµ ra ngoµi. Trong qu¸ tr×nh läc, nÕu chØ cã líp v¸ch läc th× ch−a thÓ ®ñ ®iÒu CÊu t¹o cña èng läc kiÖn ®Ó läc s¹ch c¸c chÊt huyÒn phï l¬ löng, cã kÝch th−íc nhá. §Ó t¨ng c−êng cho qu¸ tr×nh läc, t¨ng hiÖu qu¶ läc, ng−êi ta th−êng ®¾p thªm mét líp bét trî läc bªn ngoµi líp v¶i läc, lµm t¨ng hiÖu qu¶ cña qu¸ tr×nh läc. 8.3.2.2 CÊu t¹o cña thiÕt bÞ läc kiÓu èng ThiÕt bÞ ®−îc chÕ t¹o gåm nhiÒu èng läc ghÐp l¹i víi nhau thµnh mét thiÕt bÞ nh− h×nh vÏ. ThiÕt bÞ cã mét èng dÉn dÞch vµo, mét èng dÉn dÞch trong ra ngoµi, phÝa d−íi lµ èng x¶ ®¸y. C¸c èng läc ®−îc l¾p víi nhau trªn mét mÆt bÝch cã ren hoÆc bé phËn ®Öm kÝn. Sè l−îng èng läc kho¶ng tõ 1 ®Õn 69 èng.
CÊu t¹o cña thiÕt bÞ läc èng
8.3.2.3 Ho¹t ®éng cña thiÕt bÞ: qu¸ tr×nh läc tr¶i qua 3 giai ®o¹n. - Giai ®o¹n 1: Giai ®o¹n nµy cÇn t¹o ra mét líp v¸ch läc cã kh¶ n¨ng läc nhÊt ®Þnh. V× líp v¸ch läc trªn bÒ mÆt èng kh«ng ®ñ dµy ®Ó läc ®−îc dÞch trong cho nªn ta ph¶i tiÕn hµnh ®¾p thªm mét líp bét trî läc lªn bÒ mÆt v¸ch läc, lµm cho v¸ch läc dµy lªn vµ v¸ch läc sÏ ho¹t ®éng tèt h¬n. giai ®oan nµy ng−êi ta b¬m tuÇn hoµn dÞch läc cho ®Õn khi thÊy dÞch
81
läc ®i ra ë èng th¸o dÞch läc ®¹t ®é trong theo yªu cÇu th× dõng qu¸ tr×nh ®¾p bét trî läc vµ chuyÓn qua giai ®o¹n 2. - Giai ®o¹n 2: Giai ®o¹n läc, ng−êi ta b¬m dÞch cÇn läc vµo kh«ng gian läc, dÞch trong sÏ thÈm thÊu qua v¸ch läc vµ ®i lªn trªn. Qu¸ tr×nh läc nµy ®−îc kÕt thóc khi líp b· b¸m trªn bÒ mÆt èng läc qu¸ dµy, c¶n trë qu¸ tr×nh läc vµ lµm gi¶m ®éng lùc cña qu¸ tr×nh läc. §é dµy cña líp b· phô thuéc vµo sè l−îng èng läc, kho¶ng 15 ®Õn 20 mm. - Giai ®o¹n 3: giai ®o¹n lµm s¹ch v¸ch läc, giai ®o¹n nµy sö dông b¬m ®−a n−íc röa ®i ng−îc víi chiÒu ®i cña chiÒu ®i cña dÞch läc. Khi ®ã, líp b· b¸m trªn bÒ mÆt v¸ch läc sÏ bung ra vµ ®i xuèng èng x¶ ®¸y, ra ngoµi. 7.3.3 M¸y ly t©m läc 7.3.3.1 CÊu t¹o cña m¸y ly t©m läc ®−îc thÓ hiÖn trªn h×nh vÏ. ThiÕt bÞ bao gåm mét ®éng c¬ ®iÖn truyÒn chuyÓn ®éng cho trôc ly t©m cña m¸y. PhÝa trong cña m¸y cã ®Æt mét buång ly t©m h×nh trô. Thµnh cña buång cã ®ôc c¸c lç nhá ®Ó tho¸t dÞch ra ngoµi. S¸t víi thµnh lµ mét l−íi ch¾n cã kÝch th−íc lç rÊt nhá. Nã lµm nhiÖm vô nh− mét l−íi läc trong c¸c thiÕt bÞ kh¸c. 8.3.3.2 Ho¹t ®éng Dung dÞch cÇn läc ®−a vµo kh«ng gian cña buång ly t©m. §ãng kÝn thiÕt bÞ, cho m«t¬ ho¹t ®éng. Thïng läc sÏ quay, d−íi t¸c dông cña lùc ly t©m dÞch trong sÏ ngÊm qua v¶i läc ®i ra ngoµi cßn b· sÏ n»m l¹i trªn v¶i läc t¹o Nguyªn lý cña m¸y ly t©m thµnh mét khèi chÊt r¾n n»m trªn bÒ mÆt cña v¸ch läc. Qu¸ tr×nh läc sÏ kÕt thóc khi líp b· qu¸ dµy ng¨n chÆn qu¸ tr×nh ngÊm dÞch läc ra ngoµi.
M¸y ly t©m läc
82
Ch−¬ng Viii. C¸c thiÕt bÞ ®Þnh l−îng 8.1 C¸c m¸y rãt s¶n phÈm láng 8.1.1 M¸y rãt cã cèc ®ong dïng cho chÊt láng C¬ cÊu rãt chÊt láng theo cèc ®ong thùc chÊt lµ ®Þnh cho dung dÞch rãt mét thÓ tÝch nhÊt ®Þnh, sau ®ã rãt vµo hép. Trong hÖ thèng rãt cã nhiÒu c¬ cÊu rãt, cã thÓ gäi lµ c¸c van rãt. CÊu t¹o cña van rãt ®−îc thÓ hiÖn nh− h×nh vÏ. Nguyªn t¾c cña qu¸ tr×nh rãt do t¸c dông cña träng lùc (dßng ch¶y tù do), chÊt láng sÏ tù ch¶y xuèng d−íi hép víi chiÒu cao cét ¸p trong van thay ®æi. Trªn h×nh vÏ biÓu hiÖn van ë hai tr¹ng th¸i: tr¹ng th¸i lµm viÖc vµ tr¹ng th¸i kh«ng lµm viÖc. C¸c van rãt ®−îc l¾p d−íi ®¸y cña thïng chøa dung dÞch rãt vµ ®−îc ph©n bè ®Òu d−íi ®¸y thïng. Van cã d¹ng h×nh trô, ®−êng kÝnh phÝa trªn lín h¬n phÝa d−íi. Van cã thÓ chuyÓn ®éng lªn xuèng ®−îc däc theo èng h×nh trô g¾n cè ®Þnh víi ®¸y thïng chøa n−íc sèt. Trªn èng cã mét ng¨n mµ qua ®ã chÊt láng cã thÓ ch¶y tõ van xuèng hép. D−íi ®¸y cña van cã mét vßng cao su ®Öm kÝn cho miÖng hép. Trong qu¸ tr×nh rãt kh«ng khÝ trong hép ®−îc tho¸t ra ë èng tho¸t khÝ. Ho¹t ®éng: ë vÞ trÝ ch−a lµm viÖc, lß xo 10 ®Èy van xuèng vÞ trÝ thÊp nhÊt lóc nµy mùc chÊt láng trong thïng sÏ cao h¬n van vµ chÊt láng tù ch¶y vµo van. C¸c khe hë th«ng tõ van xuèng hép ®−îc bÞt kÝn l¹i. Khi hép ®−îc n©ng lªn th× miÖng hép sÏ Ðp vµo vßng cao su ®Öm kÝn vµ ®Èy van ®i lªn trªn nh« cao h¬n mùc chÊt láng trong thïng. Lóc nµy n−íc sèt kh«ng thÓ ch¶y tõ thïng chøa vµo trong van ®−îc nh−ng n−íc sèt cã thÓ ch¶y tõ van qua khe hÑp xuèng hép. Khi kÕt thóc qu¸ tr×nh rãt th× hép h¹ xuèng vµ lóc nµy mùc chÊt láng trong thïng cao h¬n miÖng hép vµ chÊt láng l¹i ch¶y tõ thïng chøa vµo van vµ chuÈn bÞ cho qu¸ tr×nh rãt tiÕp theo. 1. Thïng chøa sèt 2. Van 3. èng trô 4. Ng¨n 5,6,7: Khe hë, r·nh 8 : Vßng ®Öm cao su 9: èng tho¸t khÝ 10: Lß xo 11: §Üa n©ng hép Trong qu¸ tr×nh rãt hép tham gia c¸c chuyÓn ®éng sau : i) hép n©ng lªn ®Ó Ðp vµo van, i) hép chuyÓn ®éng quay cïng víi van trong mét thêi gian khi tiÕn hµnh qu¸ tr×nh rãt, i) chuyÓn ®éng h¹ xuèng kÕt thóc qu¸ tr×nh rãt. HÖ thèng truyÒn ®éng nh»m ®¶m b¶o t¹o ra c¸c chuyÓn ®éng sau - §−a hép vµo ®i ®óng vÞ trÝ rãt sèt - T¹o nªn chuyÓn ®éng quay cña thïng víi hép, - T¹o chuyÓn ®éng n©ng hép lªn ®Ó rãt sèt vµ h¹ hép xuèng khi rãt xong vµ ®Èy hép ra ngoµi. - TruyÒn ®éng cho b¨ng truyÒn xÝch ®Ó ®−a hép vµo vµ lÊy hép ra khái m¸y. §éng lùc tõ ®éng c¬ ®iÖn th«ng qua hÖ thèng truyÒn ®éng ®ai, truyÒn ®éng b¸nh vÝt trôc vÝt ®Ó lµm quay trôc th¼ng ®øng cña thïng chøa sèt. Trôc th¼ng ®øng quay víi tèc ®é 5 vßng/phót. D−íi ®¸y thïng chøa n−íc sèt ph©n bè ®Òu 8 van rãt sèt. Trªn trôc th¼ng 83
®øng l¾p ®Æt mét m©m quay vµ trªn m©m quay cã mang 8 èng lãt, trªn mçi «ng lãt cã mang mét c¸i ty. PhÇn trªn ty mang ®Üa n©ng hép, phÇn d−íi lµ mét con l¨n, l¨n trªn mét cam cè ®Þnh víi s−ên m¸y. Cam cã hai phÇn: phÇn cao vµ phÇn thÊp ®Ó t¹o chuyÓn ®éng n©ng vµ h¹ hép, kho¶ng c¸ch n©ng h¹ hép lµ 80 mm. §Ó ®−a hép vµo ®óng vÞ trÝ rãt sèt vµ lÊy hép sau khi rãt ra ngoµi th× ng−êi ta dïng hai b¸nh sao bèn c¸nh. 2 b¸nh sao nhËn truyÒn ®éng tõ trôc th¼ng ®øng th«ng qua b¸nh r¨ng vµ ®−îc thiÕt kÕ quay víi tèc ®é 10 vßng/phót. §Çu ®−a hép cã c¬ cÊu b¸nh cãc ®Ó ®−a tr×nh tù tõng hép mét vµo b¸nh sao ®−a hép. Trªn trôc cña b¸nh sao ®Èy hép ra, ng−êi ta l¾p cÆp b¸nh r¨ng c«n ®Ó trÝch chuyÓn ®éng cho b¨ng truyÒn xÝch, phÇn ®Çu b¨ng truyÒn xÝch dïng ®−a hép vµo m¸y, phÇn cßn l¹i dïng lÊy hép ra khái m¸y.
Ho¹t ®éng : b¨ng truyÒn xÝch ®−a hép vµo vÞ trÝ b¸nh sao sè 20, chuyÓn ®éng b¸nh sao nµy do b¸nh cãc ®iÒu khiÓn. B¸nh sao sè 20 quay gi¸n ®o¹n vµ sÏ tr×nh tù ®−a tõng hép mét vµo b¸nh sao ®−a hép. B¸nh sao ®−a hép quay 10 rpm vµ còng tr×nh tù ®−a tõng hép vµo ®Üa n©ng hép. §Üa n©ng hép quay cïng víi thïng chøa n−íc sèt nªn mang hép quay theo. Trong qu¸ tr×nh quay cïng víi thïng chøa th× hép ®−îc n©ng lªn ®Ó rãt. Sau khi rãt sèt xong hép ®−îc h¹ xuèng. B¸nh sao ®Èy hép quay 10 rpm sÏ ®Èy hép ra khái ®Üa n©ng hép ®Ó vµo b¨ng truyÒn xÝch. B¨ng chuyÒn xÝch sÏ ®−a hép vµo kh©u tiÕp theo 8.1.2 C¬ cÊu rãt cã piston ®Èy dïng cho s¶n phÈm 8.1.2.1 CÊu t¹o Nguyªn lý cÊu t¹o cña m¸y rãt sö dông pitt«ng ®−îc thÓ hiÖn trªn h×nh vÏ. Gåm cã thïng chøa s¶n phÈm sè 2, ë ®¸y cã mÆt bÝch sè 8 l¾p chÆt víi trôc ®øng sè 1. thïng chøa ®−îc nèi víi bé ®Þnh l−îng pitt«ng sè 5. Pitt«ng ®−îc ®Æt d−íi ®¸y cña thïng chøa, quay cung víi thïng, pitt«ng còng ®−îc g¾n víi èng dÉn s¶n phÈm vµo lä. Pitt«ng chuyÓn ®éng lªn xuèng ®−îc nhê vµo c¸c con l¨n, cã trôc nèi víi pitt«ng, chuyÓn ®éng quay trªn mét cam cè ®Þnh. Khi con l¨n chuyÓn ®éng trªn vµnh nghiªng sÏ ®Èy pitt«ng chuyÓn ®éng lªn trªn. PhÇn trªn cña èng cÊp liÖu lµ mét èng ®iÒu chØnh qu¸ tr×nh rãt vµo hép. §ã lµ mét cã g¾n b¸nh xe sè 11 ch¹y trªn cam ®øng yªn sè 12. èng tiÕp liÖu nµy sÏ di chuyÓn lªn vµnh 84
cam sè 12 khi cã sù hiÖn diÖn cña hép th«ng qua c¸nh tay ®ßn. Trong èng cÊp liÖu cã mét khe hë, khe hë nµy cã t¸c dông lµm th«ng xilanh ë tr¹ng th¸i kh«ng cã hép. Cßn khi cã hép th× èng nèi nµy ®−îc n©ng lªn vµ lµm kÝn khe hë. Khi ®ã thùc phÈm sÏ kh«ng bÞ ®Èy vÒ thïng chøa n÷a mµ bÞ ®Èy tõ kh«ng gian cña xi lanh vµo hép.
Nguyªn lý cña c¬ cÊu rãt s¶n phÈm vµo hép dïng pitt«ng
Nguyªn lý cña c¬ cÊu viÖc rãt s¶n phÈm vµo hép dïng pitt«ng 1: trôc m¸y 2: thïng chøa 3: b¹t gi÷ 4:xi lanh 5: pitt«ng 6:trôc pitt«ng 7: èng trô 8: mÆt bÝch 9: èng cÊp 10: èng tr−ît 11: can l¨n 12:cam 13: bµn thao t¸c
8.1.2.2 Ho¹t ®éng S¶n phÈm d¹ng ®Æc, d¹ng dÎo, d¹ng ®Æc sÖt vµ d¹ng rêi ®−îc ®−a vµo trong thïng chøa. Hép cÇn rãt ®−îc c¸c b¸nh sao ®Èy vµo bµn thao thao t¸c sè 13. Hép sÏ t¸c ®éng vµo ®ßn bÈy, ®Èy con l¨n 11 sÏ dÞch chuyÓn lªn trªn cao cña cam 12. Khi ®ã èng trô trong èng dÉn nguyªn liÖu sÏ n©ng lªn, lµm kÝn khe hë gi÷a xi lanh vµ thïng chøa. §ång thêi, pitt«ng 4 sÏ ®−îc n©ng lªn ®Èy thùc phÈm trong xi lanh qua èng dÉn vµo hép. Khi kh«ng cã sù hiÖn diÖn cña hép, con l¨n 11 vÉn n»m ë vÞ trÝ thÊp. Khi pitt«ng chuyÓn ®éng ®i lªn trªn ®Èy thùc phÈm dån lªn qua khe hë ®i trë l¹i thïng chøa. Nh− vËy chØ khi cã hép th× con l¨n 11 míi n©ng lªn ®iÒu khiÓn qu¸ tr×nh rãt thùc phÈm vµo hép. 8.1.3 C¬ cÊu rãt cã piston ®Èy dïng cho dÞch láng CÊu t¹o: gåm th©n van ®−îc g¾n chÆt vµo ®¸y thïng chøa chÊt láng, trong vá ®óc cã l¾p mét pitt«ng vµ lu«n ®−îc lß xo Ðp xuèng vÞ trÝ thÊp nhÊt. §Çu d−íi cña Pitt«ng cã l¾p c¬ cÊu van h×nh c«n, ty van ®−îc treo trªn mét lß xo vµ lu«n cã xu h−íng kÐo van ®ãng kÝn l¹i. ChÊt láng ®−îc n¹p vµo van qua van bi vµ l−u l−îng ®−îc ®iÒu chØnh nhê van kim. Ngoµi ra cßn cã mét van x¶ khÝ dïng ®Ó x¶ khÝ trong thêi kú lµm viÖc ®Çu tiªn cña van rãt. Khi ch−a lµm viÖc Pitt«ng ë vÞ trÝ thÊp nhÊt, van ®ãng kÝn l¹i. Khi rãt, hép ®−îc n©ng lªn Ðp vµo ®Üa Ðp th¾ng lùc lß xo vµ ®Èy Pitt«ng ®i lªn. Khi ®ã ¸p suÊt chÊt láng t¨ng lªn, van bi ®ãng l¹i kh«ng cho chÊt láng vµo van, ra thïng chøa, ®ång thêi ¸p suÊt nµy còng th¾ng lùc lß xo lµm ®Èy van c«n ®i xuèng chÊt láng ch¶y vµo hép.
85
ChÊt láng ®−îc rãt nhiÒu hoÆc Ýt do Pitt«ng ®−îc n©ng lªn nhiÒu hoÆc Ýt. Sau khi rãt xong hép ®−îc h¹ xuèng lß xo ®Èy Pitt«ng xuèng vÞ trÝ thÊp nhÊt, ¸p suÊt trong van gi¶m ®Õn ¸p suÊt ch©n kh«ng, van c«n tõ tõ ®ãng l¹i. Do sù chªnh lÖch vÒ ¸p suÊt trong thïng vµ van lµm cho van bi më ra vµ chÊt láng ch¶y tõ thïng vµo th©n van. Nh− vËy m¸y cã thÓ rãt cho nhiÒu lo¹i hép kh¸c nhau mµ chØ cÇn dÞch chuyÓn nhiÒu hay Ýt cña pitt«ng, nghÜa lµ ®iÒu chØnh chiÒu cao n©ng lªn h¹ xuèng.
Van rãt chÊt láng vµo hép kiÓu pitt«ng 1: Th©n van
2: Pitt«ng
3: Lß xo
4: §Õ van
5: èng nèi
6: Van c«n
7: Lß xo
8: èng dÉn
9: Van bi
10: Van kim
11: Van x¶ khÝ
8.2. C¬ cÊu rãt s¶n phÈm rêi vµo bao b×. M¸y gåm mét phÔu cè ®Þnh 1, ®Üa quay 5, trong ®Üa quay cã c¸c ng¨n. ThÓ tÝch cña c¸c ng¨n nµy ®iÒu chØnh ®−îc theo thÓ tÝch cña hép. M©m 4 quay cïng ®Üa quay. C¶ m©m vµ ®Üa quay ®−îc g¾n trªn mét trôc. Khi quay, hép kh«ng bÞ v¨ng nhê vµo c¸c thanh ®ì sè 6. S¶n phÈm tõ phÔu 1 vµo c¸c ng¨n 2 khi ng¨n chøa ®Çy ®−îc ®−a tíi vÞ trÝ h«ng cña thµnh m¸y, s¶n phÈm sÏ r¬i vµo bao b× 3 n»m s½n bªn d−íi. Ph−¬ng ph¸p nµy dïng ®Ó vµo hép c¸c lo¹i qu¶ trßn, nhá nh− mËn, m¬, ®Ëu, c¸c lo¹i rau qu¶ th¸i nhá d¹ng qu©n cê hoÆc h¹t lùu. 7
1
2 2 5 3
6 4
Nguyªn lý c¬ cÊu rãt s¶n phÈm rêi vµo hép
M¸y ®Þnh l−îng chÊt r¾n
86
87
Ch−¬ng ix. C¸c m¸y ghÐp n¾p bao b× 9.1 C¸c ph−¬ng ph¸p t¹o mèi ghÐp 9.1.1 Ph−¬ng ph¸p ghÐp n¾p bao b× thñy tinh Hép thñy tinh cã th©n vµ n¾p hép. Hép th©n h×nh trô lµm b»ng thñy tinh kh«ng mµu, mét sè bao b× sö dông thñy tinh ®ôc mµu n©u, mµu xanh ®Ó tr¸nh sù tiÕp xóc cña thùc phÈm víi ¸nh s¸ng mÆt trêi. N¾p ®Ó ghÐp hép thñy tinh th−êng sö dông lµ n¾p s¾t. ë gi÷a n¾p vµ hép cã ®Æt mét tÊm ®Öm b»ng cao su dïng ®Ó bÞt kÝn. Cao su lµm ®Öm kh«ng cã tÝnh ®éc vµ ¨n mßn. Sö dông ren xo¸y chÆt vµo n¾p vµo th©n vµ dïng nßng bÊm cã cÊu t¹o ®Æc biÖt ®Ó bÊm n¾p vµ vßng ®Öm cao su vµo miÖng hép bao b×. Ph−¬ng ph¸p nµy ¸p dông ®èi víi nh÷ng lo¹i hép lín, miÖng réng. Sö dông ph−¬ng ph¸p dËp h×nh c«n víi nh÷ng lo¹i n−íc ngät cã ga nh− bia, n−íc kho¸ng…
H×nh ¶nh bao b× thuû tinh
9.1.2 Ph−¬ng ph¸p ghÐp n¾p bao b× kim lo¹i Bao b× lµm b»ng kim lo¹i cã nhiÒu h×nh d¹ng kh¸c nhau. Qu¸ tr×nh ghÐp n¾p g¾n chÆt vµo bao b× ®−îc thùc hiÖn hoµn toµn kh¸c víi qu¸ tr×nh ghÐp n¾p hép thñy tinh. Bao b× lµm b»ng kim lo¹i cã hai d¹ng. - Bao b× cã hai phÇn: phÇn th©n vµ phÇn n¾p. PhÇn th©n ®−îc lµm tõ miÕng kim lo¹i, mang dËp vµ cuèn mÐp. PhÇn n¾p lµ mét tÊm thÐp máng ®−îc c¾t vµ uèng cong ë vµnh ngoµi. Trªn n¾p ng−êi ta cã thÓ dËp c¸c g©n trßn ®Ó t¨ng kh¶ n¨ng chÞu lùc cho n¾p. T¹i phÇn tiÕp xóc t¹o mÝ hép cã mét líp cao su non ®Ó lµm kÝn mèi ghÐp. - Bao b× ba phÇn: hai phÇn th©n vµ mét phÇn n¾p. Th©n ®−îc uèn vµ cuén l¹i thµnh h×nh trô, hë hai ®Çu. Hai ®Çu cña trô ®−îc ghÐp hai n¾p. T¹i ph©n x−ëng s¶n xuÊt vá hép, mét ®Çu cña hép ®· ®−îc ghÐp kÝn. §Çu cßn l¹i sÏ ®−îc thùc hiÖn t¹i ph©n x−ëng ®ãng hép khi ®· hoµn thµnh c«ng ®o¹n rãt n−íc sèt vµ bµi khÝ. Qu¸ tr×nh ghÐp mÝ hép bao b× kim lo¹i ®−îc thùc hiÖn qua hai giai ®o¹n nh− sau: i) giai ®o¹n 1 lµ qu¸ tr×nh cuén c¸c líp mÝ cña n¾p vµ th©n vµo nhau. Qu¸ tr×nh nµy ®−îc thùc hiÖn bëi con l¨n ghÐp mÝ lÇn mét. Con l¨n ghÐp mÝ lÇn 1 cã r·nh s©u. Khi kÕt thóc giai ®o¹n 1, mÝ ghÐp ®· ®−îc h×nh thµnh s¬ bé gåm 5 líp kim lo¹i trong ®ã cã 2 líp cña th©n vµ 3 líp cña n¾p. ii) giai ®o¹n 2: ViÖc Ðp chÆt c¸c líp mÝ cña hép vµ th©n l¹i víi nhau 88
®−îc thùc hiÖn bëi con l¨n ghÐp mÝ lÇn hai. Con l¨n ghÐp mÝ lÇn 2 cã r·nh c¹n h¬n con l¨n ghÐp mÝ lÇn 1. Khi con l¨n ghÐp mÝ lÇn mét hoµn thµnh nhiÖm vô lµ cuén c¸c líp mÝ hép l¹i víi nhau th× con l¨n ghÐp mÝ lÇn hai sÏ tiÕn vµo thùc hiÖn qu¸ tr×nh Ðp chÆt c¸c mÝ l¹i víi nhau. Sau hai giai ®o¹n ghÐp mÝ th× mÝ hép ®−îc h×nh thµnh, t¸ch kh«ng gian trong hép víi m«i tr−êng bªn ngoµi. Trong qu¸ tr×nh ghÐp mÝ th× c¸c con l¨n ghÐp mÝ tham gia c¸c chuyÓn ®éng sau: chuyÓn ®éng quay xung quanh hép, chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn h−íng vµo t©m vµ chuyÓn ®éng quay xung quanh trôc cña chÝnh nã.
Qu¸ tr×nh ghÐp mÝ lÇn 1
Qu¸ tr×nh ghÐp mÝ lÇn 2
1: con l¨n ghÐp mÝ lÇn 1 3: ®Üa Ðp trªn 4: n¾p hép
2: con l¨n ghÐp mÝ lÇn 2 5: th©n hép
9.2. M¸y ghÐp hép s¾t b¸n tù ®éng 9.2.1 Nguyªn t¾c ho¹t ®éng: Hép sÏ ®øng yªn trong qu¸ tr×nh ghÐp mÝ cßn c¸c con l¨n sÏ quay xung quanh hép. M¸y dïng ®Ó ghÐp c¸c hép kim lo¹i h×nh trô. 9.2.2 CÊu t¹o vµ ho¹t ®éng: M¸y gåm mét khung ë phÝa trªn, ng−êi ta l¾p ®Çu m¸y ghÐp mÝ vµ hÖ thèng truyÒn ®éng, phÝa d−íi lµ hÖ thèng bµn ®¹p vµ ®Üa Ðp d−íi. 1
2
4
3
5 6
7
8 9
1. M« t¬ ®iÖn 2. B¸nh r¨ng 3. Ly hîp 4. Cam 5. Con l¨n cam 6. R« to 7. Con l¨n ghÐp mÝ 8. Hép 9. C¬ cÊu n©ng hép 10. Bµn ®¹p
10
89
§Çu m¸y ghÐp mÝ gåm mét trôc rçng cè ®Þnh víi khung m¸y. PhÝa trong cña trôc rçng lµ mét c¸i ty, phÝa trªn ty cã mét lß xo ®Ó t¹o lùc gi÷ n¾p hép trong qu¸ tr×nh ghÐp mµ kh«ng lµm mÐo hép. PhÝa bªn ngoµi trôc rçng cè ®Þnh lµ trôc rçng sè 3 quay trßn trªn mét æ bi. §Çu d−íi cña trôc rçng 3 g¾n chÆt víi mét r«to quay. Trôc rçng sè 3 ®−îc truyÒn ®éng nhê b¸nh r¨ng víi tèc ®é 345 rpm. Trªn r«to mang c¸c hÖ thèng c¸nh tay ®ßn vµ hÖ thèng nµy ®iÒu khiÓn con l¨n ghÐp mÝ ®i vµo ra tù ®éng qua c¬ cÊu cam. Quay bªn ngoµi trôc rçng sè 3 lµ b¸nh r¨ng sè 2 mang nöa trªn cña ly hîp vµ quay víi vËn tèc 324 rpm. Nöa d−íi cña ly hîp cã mét chèt xuyªn qua 2 cam vµ khíp víi mét lç trªn r«to. Hai cam nµy quay ®−îc xung quanh trôc rçng sè 3. Khi ch−a ghÐp mÝ c¶ cam, r«to, nöa d−íi ly hîp quay cïng tèc ®é. Khi ®ã ch−a ph¸t sinh chuyÓn ®éng t−¬ng ®èi gi÷a cam vµ con l¨n cam. Con l¨n ghÐp mÝ kh«ng chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn h−íng t©m mµ chØ chuyÓn ®éng quay xung quanh hép.
Khi ta ®¹p bµn ®¹p th× hÖ thèng ®ßn bÈy mang ®Üa Ðp d−íi Ðp hép vµo ®Üa Ðp trªn, ®ång thêi nöa d−íi cña ly hîp sÏ ¨n khíp víi nöa trªn. Khi ®ã chèt sÏ rót ra khái r«to nh−ng vÉn cßn xuyªn qua 2 cam. 2 cam sÏ quay cïng víi tèc ®é cña ly hîp lµ 324 rpm, nh− vËy ph¸t sinh chuyÓn ®éng t−¬ng ®èi gi÷a cam vµ r«to. Con l¨n cam b¾t ®Çu l¨n trªn cam vµ ®iÒu khiÓn con l¨n ghÐp mÝ ®i vµo ghÐp mÝ. C¸c con l¨n cam quay trªn vµnh cña cam cã t¸c dông t¹o chuyÓn ®éng h−íng t©m cña c¸c con l¨n ghÐp mÝ. Cã 2 con l¨n ghÐp mÝ ®ît 1 vµ hai con l¨n ghÐp mÝ ®ît 2. Trªn r«to cã 2 chèt, ®Ó con l¨n chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn vµo vµ ra th× con l¨n chØ cÇn chuyÓn ®éng trªn vµng cam nöa vßng. Ng−êi ta tÝnh tÝnh to¸n ®Ó cam chuyÓn ®éng mét nöa vßng/r«to th× chèt sÏ gÆp lç thø hai vµ chèt r¬i xuèng t¸ch ly hîp ra chÊm døt qu¸ tr×nh ghÐp mÝ. Cam, r«to, nöa ly hîp d−íi sÏ quay cïng víi tèc ®é, ®Üa Ðp d−íi h¹ xuèng vµ lÊy hép ra ngoµi. N¨ng suÊt tèi ®a kho¶ng 20- 22 hép/phót
90
9.3. M¸y ghÐp mÝ tù ®éng
M¸y ghÐp mÝ tù ®éng CÊu t¹o hÖ thèng truyÒn ®éng m¸y M¸y dïng ®Ó ghÐp c¸c hép cã h×nh d¹ng kh¸c nhau. §Çu m¸y ghÐp mÝ mang c¸c con l¨n ghÐp mÝ quay quanh hép, cßn hép th× ®øng yªn trong qu¸ tr×nh ghÐp. M¸y cã c¬ cÊu tù ®éng ®−a hép vµo vµ lÊy hép ®· ghÐp ra ngoµi. §Ó thùc hiÖn ®−îc ®iÒu nµy th× dïng mét b¸nh sao truyÒn ®éng qua c¬ cÊu Maltese. Trªn b¸nh sao ®−a hép cã khoÐt c¸ch r·nh theo ®óng h×nh d¹ng cña hép. Nguyªn lý lµm viÖc cña hÖ thèng truyÒn ®éng nh− sau. M« t¬ ®iÖn sè 1 truyÒn chuyÓn ®éng cho trôc sè 4 trªn ®ã cã l¾p 3 b¸nh r¨ng c«n sè 5, 6, 7. B¸nh r¨ng c«n sè 5 truyÒn chuyÓn ®éng cho trôc th¼ng ®øng sè 22 th«ng qua b¸nh r¨ng c«n sè 8. Trôc 11 th«ng qua c¬ cÊu gi¶m tèc b¸nh vÝt trôc vÝt sè 12 ®Ó lµm quay trôc sè 13 trªn ®ã cã mang hai cam 14, 15. Mét cam dïng ®Ó n©ng h¹ ®Üa Ðp d−íi sè 17 th«ng qua c¸nh tay ®ßn 16. Cßn mét cam dïng ®Ó truyÒn chuyÓn ®éng cho thanh 18 ®Ó ®Èy hép ra ngoµi. Trôc 13 cßn mang b¸nh r¨ng c«n 19 lµm qauy b¸nh r¨ng c«n 20. B¸nh r¨ng nµy ®−îc l¾p ®ång trôc víi b¸nh r¨ng th¼ng sè 21, lµm quay b¸nh r¨ng th¼ng 22. B¸nh r¨ng th¼ng 22 lµm chuyÓn ®éng c¬ cÊu Maltese. C¬ cÊu nµy lµm quay gi¸n ®o¹n trôc 24 trªn ®ã cã g¾n b¸nh sao ®−a hép sè 25. B¸nh sao 25 ®Ó ®−a hép vµo vµ lÊy hép ®· ghÐp ra khái ®Üa n©ng hép 17. §Çu m¸y ghÐp mÝ chuyÓn ®éng nhê hai b¸nh r¨ng c«n 6,7 truyÒn ®éng ®Õn hai b¸nh r¨ng 9, 10. B¸nh r¨ng 10 lµm quay cam sè 26, cßn b¸nh r¨ng 9 lµm quay r« to (m©m quay) 27. Trªn r« to cã mang c¸c c¸nh tay ®ßn vµ con l¨n ghÐp mÝ. Ro to vµ c¸c con l¨n ghÐp mÝ quay quanh ®Üa Ðp trªn 28, phÝa trªn ®ã lµ tÊm d−ìng 31 ®Ó ®iÒu khiÓn c¸c con l¨n ghÐp mÝ chuyÓn ®éng theo biªn d¹ng cña hép. Cam quay víi tèc ®é 240 vßng/phót trong khi r« to quay víi tè ®é 251 vßng/phót. §Çu m¸y cã hai con l¨n ghÐp mÝ ®ît I vÇ hai con l¨n ghÐp mÝ ®ît II.
91
Qu¸ tr×nh lµm viÖc cña m¸y nh− sau. Hép vµ n¾p ®−îc ®−a vµo c¸c c¸nh cña b¸nh sao 25. B¸nh sao nµy sÏ ®−a hép vµo ®Üa Ðp d−íi 17, thanh ®Èy hép 18 h¹ xuèng Ðp phÇn n¾p vµo th©n hép. Sau khi hép ®· ®−îc gi÷ chÆt gi÷a ®Üa Ðp d−íi vµ trªn, c¸c con l¨n ghÐp mÝ liÒn tiÕn vµo ghÐp mÝ. Khi con l¨n ®ît 2 rêi khái mÝ hép lµ lóc hép ®· ghÐp xong, ®Üa Ðp d−íi ®−îc h¹ xuèng vµ bé phËn ®Èy hép liÒn ®Èy hép ra khái ®Üa Ðp trªn. Hép ®−îc h¹ xuèng trªn mÆt ph¼ng bµn, b¸nh sao 25 liÒn quay mét gãc 600 ®−a hép ra khái ®Üa Ðp d−íi. N¨ng suÊt cña m¸y lµ 21 hép/phót. 9.4 M¸y ghÐp mÝ ch©n kh«ng Qu¸ tr×nh ghÐp mÝ thùc hiÖn trong m«i tr−êng ch©n kh«ng, th−êng sö dông cho lo¹i hép trßn. M¸y gåm cã mét buång ch©n kh«ng. Hép ®−îc ®Ëy n¾p vµ ®−a vµo buång ch©n kh«ng b»ng mét van quay cã ®Öm kÝn. Qu¸ tr×nh ghÐp mÝ ®ît 1 vµ ®ît 2 ®−îc tiÕn hµnh nhê hai ®Çu m¸y ghÐp mÝ riªng biÖt. M¸y dïng ®Ó ghÐp mÝ hép s¾t h×nh trô d−íi ¸p suÊt ch©n kh«ng. M¸y gåm cã : ch©n b»ng gang ®óc (1) trªn ®ã lµ th©n m¸y (2) gåm cã ba phÇn: phÇn d−íi, phÇn gi÷a vµ n¾p m¸y. ë phÝa h«ng m¸y cã cöa quan s¸t vµ cöa ®Ó ®−a hép vµo. Trªn cöa ®−a hép cã l¾p mét van quay. M¸y ®−îc l¾p hai b¨ng t¶i (6) dïng ®Ó ®−a hép vµo m¸y vµ ®−a hép ra (8). Tõ phÝa ph¶i cña b¨ng t¶i (6) lµ b¸nh dÉn ®éng (9) vµ vÝt ®Èy hép (10). Nhê vµo c¸nh g¹t mµ hép ®−îc ®−a vµo van quay ch©n kh«ng lÇn l−ît tõng hép mét th«ng qua qu¸ tr×nh ®iÒu chØnh cña c¸nh g¹t (11). C¶ hai ®Çu m¸y ghÐp mÝ ®−îc lµm viÖc mét c¸ch ®ång bé theo chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn. Khi hép ®−îc n©ng lªn, c¸c con l¨n ghÐp mÝ sÏ tiÕp cËn. Trong thêi gian ®ã b¸nh sao sÏ kh«ng quay cho ®Õn khi c¶ hai con l¨n ghÐp mÝ lÇn mét tiÕn vµo vµ ®Õn khi c¸c con l¨n ghÐp mÝ hoµn thµnh nhiÖm vô cña m×nh. B¸nh sao l¹i ho¹t ®éng ®Èy hép ®I sang ®Çu ghÐp mÝ lÇn hai vµ thùc hiÖn qu¸ tr×nh ghÐp mÝ lÇn hai. Sau khi ghÐp xong hép ®−îc van quay ®−a ra ngoµi. TÊt c¶ c¸c thao t¸c ®Òu thùc hiÖn trong m«i tr−êng ch©n kh«ng.
§Çu m¸y ghÐp mÝ ch©n kh«ng
92
S¬ ®å ho¹t ®éng cña m¸y ghÐp mÝ ch©n kh«ng tù ®éng
93
Ch−¬ng x. c¸c ThiÕt bÞ ®un nãng, chÇn, hÊp 10.1.ThiÕt bÞ ®un nãng hai vá lµm viÖc gi¸n ®o¹n ë ¸p suÊt th−êng ThiÕt bÞ nµy th−êng ®−îc sö dông ®Ó nÊu chÝn thùc phÈm: nh− nÊu thÞt, nÊu chÝn c¸, nÊu c¸c lo¹i dÞch ®−êng, dÞch n−íc sèt cµ chua. Trong mét sè qu¸ tr×nh dïng ®Ó nÊu c¸c lo¹i dÞch lªn men trong s¶n xuÊt r−îu cån, tr×nh s¶n xuÊt bia, nåi hai vá cßn ®−îc sö dông ®Ó luéc chÝn mét sè s¶n phÈm thuû s¶n nh− luéc t«m, luéc mùc. ThiÕt bÞ cã hai d¹ng: d¹ng h×nh b¸n nguyÖt cã n¾p ®Ëy vµ d¹ng h×nh trô cã c¸nh khuÊy trén. ThiÕt bÞ cã cÊu t¹o tõ hai líp vá cã h×nh b¸n cÇu, vá trong ®−îc chÕ t¹o b»ng inox. Vá ngoµi ®−îc chÕ t¹o b»ng thÐp hoÆc b»ng inox. Kho¶ng kh«ng n»m gi÷a hai vá ®Ó chøa h¬i. §Ó tr¸nh thÊt tho¸t nhiÖt vµ ®¶m b¶o an toµn khi vËn hµnh th× vá ngoµi cã bäc c¸ch nhiÖt b»ng b«ng thuû tinh hoÆc c¸c hîp chÊt c¸ch nhiÖt kh¸c. ThiÕt bÞ ®−îc ®Æt trªn mét trôc rçng cã gi¸ ®ì. Hai ®Çu trôc ®−îc chÕ t¹o ®Æc biÖt ®Ó ®−a h¬i vµo vµ lÊy n−íc ng−ng ra, ë ®Çu ®−a h¬i vµo cã chøa hép h¬i, trªn ®ã cã g¾n ¸p kÕ vµ nhiÖt kÕ, van an toµn. §Ó nghiªng nåi ng−êi ta dïng c¬ cÊu b¸nh vÝt, b¸nh vÝt ®−îc l¾p chÆt trªn trôc, khi quay v« l¨ng th× b¸nh vÝt quay lµm nghiªng thïng ®Ó ®æ thùc phÈm ®· nÊu.
10.2. ThiÕt bÞ ®un nãng trong èng kÝn lµm viÖc ë ¸p suÊt th−êng 10.2.1. ThiÕt bÞ ®un nãng kiÓu èng chïm ThiÕt bÞ cã mét vá h×nh trô, hai ®Çu hµn mÆt sµng. C¸c èng truyÒn nhiÖt ®−îc hµn chÆt vµo c¸c mÆt sµng. §¸y vµ n¾p ®−îc nèi víi vá b»ng mét mÆt bÝch th«ng qua c¸c bul«ng ghÐp ch¾c. Trªn vá, n¾p vµ ®¸y cã èng nèi ®Ó dÉn chÊt t¶i nhiÖt vµ thùc phÈm. §Ó t¨ng qu¸ tr×nh trao ®æi nhiÖt, th× ng−êi ta th−êng l¾p thªm c¸c c¸nh t¶n nhiÖt vÒ phÝa chÊt t¶i nhiÖt hÖ sè táa nhiÖt kÐm. Khi cÇn t¨ng vËn tèc chÊt t¶i nhiÖt, ng−êi ta th−êng chia khoang cña thiÕt bÞ ra nhiÒu ng¨n. Ng−êi ta cã thÓ chia däc theo thµnh cña thiÕt bÞ hoÆc cã thÓ chia theo chiÒu ngang cña thiÕt bÞ. Th−êng chÊt t¶i nhiÖt mang nhiÒu cÆn bÈn, khã lµm vÖ sinh ng−êi ta
94
cho dÞch ®ã ®i trong èng thµnh phÇn. Cßn chÊt t¶i nhiÖt Ýt t¹o cÆn bÈn nh− h¬i n−íc, khãi lß... ng−êi ta cho nã ®i vµo phÝa ngoµi èng thµnh phÇn.
ThiÕt bÞ ®un nãng kiÓu èng chïm th¼ng ®øng 1: Thµnh thiÕt bÞ 2: MÆt sµng 3: èng thµnh phÇn 4: MÆt bÝch
ThiÕt bÞ ®un nãng kiÓu èng chïm n»m ngang
10.2.2 thiÕt bÞ trao ®æi nhiÖt kiÓu èng lång èng ThiÕt bÞ lµ mét dµn èng bao gåm mét èng lµm b»ng kim lo¹i, nÕu dïng trong thùc phÈm th× ng−êi ta lµm b»ng inox. Bao bäc bªn ngoµi èng ®ã lµ mét èng kh¸c èng nµy ®−îc hµn kÝn vµo èng phÝa trong vµ cã hai èng nèi. C¸c èng phÝa trong ®−îc ®Æt song song víi nhau, c¸c èng nµy ®−îc nèi víi nhau b»ng mét khuûu ®Ó dÔ th¸o l¾p vµ vÖ sinh phÝa trong èng. ThiÕt bÞ ®un nãng èng lång èng Khi ho¹t ®éng, thùc phÈm d¹ng 1: èng trong 2: èng ngoµi láng th−êng cho ®i trong èng tõ d−íi 3: trôc khuûu 4: èng nèi lªn cßn chÊt t¶i nhiÖt ®i ngoµi èng (nghÜa lµ phÝa trong kh«ng gian gi÷a hai èng) tõ trªn xuèng. Qu¸ tr×nh ®un nãng nµy th−êng tiÕn hµnh ë d¹ng ng−îc chiÒu ®Ó t¨ng c−êng qu¸ tr×nh trao ®æi nhiÖt. −u ®iÓm cña thiÕt bÞ nµy lµ hÖ sè truyÒn nhiÖt lín v× ta cã thÓ cho thùc phÈm vµ chÊt t¶i nhiÖt chuyÓn ®éng nhanh, ë d¹ng chuyÓn ®éng rèi. CÊu t¹o cña thiÕt bÞ nµy ®¬n gi¶n nh−ng nã rÊt cång kÒnh, tèn nhiÒu kim lo¹i, khã lµm s¹ch kho¶ng trèng ë bªn trong kh«ng gian hai èng.
95
ThiÕt bÞ ®un nãng kiÓu èng lång èng
10.2.3 ThiÕt bÞ ®un nãng kiÓu khung b¶n
ThiÕt bÞ trao ®æi nhiÖt d¹ng khung b¶n
CÊu t¹o: thiÕt bÞ cã cÊu t¹o d¹ng c¸c tÊm ®−îc ghÐp song song víi nhau thµnh nh÷ng hép rçng vµ ®−îc nèi víi nhau t¹o thµnh lèi chuyÓn ®éng cho thùc phÈm vµ chÊt truyÒn nhiÖt. Gi÷a tÊm b¶n cã c¸c tÊm ®Öm kÝn ®¶m b¶o ng¨n c¸ch hai l−u chÊt chuyÓn ®éng. Bªn ngoµi cã c¸c gi¸ ®ì ®Ó Ðp chÆt c¸c tÊm b¶n l¹i víi nhau. Thùc phÈm vµ chÊt t¶i
96
nhiÖt chuyÓn ®éng ng−îc chiÒu do ®ã tèc ®é truyÒn nhiÖt cao, n¨ng suÊt cña thiÕt bÞ lín. ThiÕt bÞ ®−îc sö dông tèt víi nh÷ng thùc phÈm d¹ng láng, c¸c lo¹i ®å uèng, n−íc Ðp tr¸i c©y, c¸c s¶n phÈm s÷a.... 10.3. ThiÕt bÞ chÇn, hÊp, lµm viÖc liªn tôc ë ¸p suÊt th−êng Qu¸ tr×nh chÇn lµ qu¸ tr×nh gia nhiÖt, n©ng nhiÖt ®é ®Õn mét nhiÖt ®é nµo ®ã cho s¶n phÈm thùc phÈm. Ng−êi ta th−êng sö dông n−íc nãng hoÆc c¸c dÞch muèi ¨n, dung dÞch axit nãng lµ t¸c nh©n ®Ó gia nhiÖt cßn nÕu sö dông h¬i n−íc b·o hoµ gäi lµ qu¸ tr×nh hÊp 10.3.1 ThiÕt bÞ chÇn, hÊp d¹ng b¨ng t¶i CÊu t¹o cña thiÕt bÞ gåm cã mét b¨ng t¶i cã tÊm b¨ng d¹ng l−íi, lµm b»ng thÐp hoÆc b»ng inox. PhÝa ngoµi cña b¨ng t¶i ®−îc bao bäc mét hép h×nh ch÷ nhËt còng lµm b»ng thÐp hay inox. PhÝa trong cña hép chøa c¸c èng ®Ó phun h¬i hoÆc phun dung dÞch nãng kh¸c. PhÝa trªn cña thiÕt bÞ ®Æt c¸c èng th«ng h¬i ®Ó tho¸t h¬i ra ngoµi ph©n x−ëng. Trªn c¸c èng h¬i cã ®Æt c¸c van ®iÒu chØnh l−u l−îng h¬i tho¸t ra ngoµi. PhÝa d−íi cña thiÕt bÞ ®Æt mét m¸ng høng n−íc. M¸ng nµy cã nhiÖm vô thu håi dÞch chÇn hoÆc thu håi n−íc ng−ng trong qu¸ tr×nh hÊp. Qu¸ tr×nh chÇn ®−îc thùc hiÖn trong mét thêi gian nhÊt ®Þnh, thêi gian nµy ®−îc quy ®Þnh bëi n¨ng suÊt cña b¨ng t¶i, vµ ®Ó ®iÒu chØnh thêi gian chÇn hoÆc hÊp th× ng−êi ta ®iÒu chØnh n¨ng suÊt cña b¨ng t¶i b»ng c¸ch l¾p thªm bé biÕn tÇn vµo b¨ng t¶i ®Ó ®iÒu chØnh tèc ®é quay cña tang quay cña b¨ng t¶i. Khi ®ã thêi gian l−u cña s¶n phÈm trong b¨ng t¶i sÏ thay ®æi. Tuú theo yªu cÇu cña qu¸ tr×nh chÕ biÕn vµ tÝnh chÊt cña nguyªn liÖu, nhiÖt ®é cña n−íc chÇn hay h¬i lµ 75 – 105oC, thêi gian chÇn lµ 3 ®Õn 15 phót. NÕu chÇn qu¸ thêi gian vµ nhiÖt ®é qu¸ quy ®Þnh th× nguyªn liÖu dÔ bÞ nhòn vµ tæn thÊt nhiÒu chÊt kh«. Sau qu¸ tr×nh chÇn hoÆc hÊp xong, cÇn ph¶i lµm nguéi nhanh. Khi hÊp th× tæn thÊt chÊt dinh d−ìng Ýt h¬n khi chÇn nh−ng trong thùc tÕ, ng−êi ta th−êng dïng qu¸ tr×nh chÇn nhiÒu h¬n qu¸ tr×nh hÊp v× qu¸ tr×nh chÇn truyÒn nhiÖt nhanh h¬n, thiÕt bÞ ®¬n gi¶n, qu¸ tr×nh chÇn lo¹i ®−îc c¸c mïi vÞ kh«ng thÝch ThiÕt bÞ chÇn hÊp b¨ng t¶i hîp. §Ó gi¶m bít sù mÊt gi¸ trÞ dinh d−ìng khi chÇn, ng−êi ta th−êng dïng c¸c dung dÞch chÇn cã nång ®é xÊp xØ ®é kh« cña nguyªn liÖu. 10.3.2 ThiÕt bÞ chÇn kiÓu thïng quay ThiÕt bÞ gåm mét thïng quay lµm b»ng kim lo¹i, phÝa trong thiÕt bÞ cã ®Æt mét vÝt t¶i vµ c¸c èng h¬i. VÝt t¶i cã nhiÖm vô vËn chuyÓn nguyªn liÖu däc theo chiÒu däc cña thiÕt bÞ. Trong qu¸ tr×nh di chuyÓn cña vËt liÖu, n−íc nãng ®−îc b¬m vµo qua c¸c èng ®Æt 97
ë phÝa ®¸y thiÕt bÞ. VÝt t¶i cã thÓ ®iÒu chØnh ®−îc tèc ®é quay cho nªn thiÕt bÞ cã thÓ sö dông cho nhiÒu lo¹i nguyªn liÖu kh¸c nhau. N−íc ®−a vµo trùc tiÕp qua c¸c van vµ nhiÖt ®é trong thiÕt bÞ ®−îc ®iÒu khiÓn qua mét van tù ®éng ®iÒu khiÓn cÊp h¬i gia nhiÖt cho n−íc. N−íc chiÕm mét kho¶ng kh«ng gian phÝa d−íi cña thiÕt bÞ. Nguyªn liÖu lµ cµ chua, cam, quýt... ®−îc ®−a vµo thiÕt bÞ, më van cÊp h¬i gia nhiÖt cho n−íc vµ ®Æt nhiÖt ®é chÇn, ®Æt tèc ®é cña vÝt t¶i duy tr× thêi gian chÇn trong kho¶ng 3 ®Õn 20 phót tuú thuéc vµo tÝnh chÊt cña nguyªn liÖu, n¨ng suÊt cña m¸y. VÝt t¶i quay sÏ ®Èy nguyªn liÖu chuyÓn ®éng däc theo chiÒu dµi cña thiÕt bÞ, khi ®ã nguyªn liÖu sÏ ®−îc chÇn.
S¬ ®å nguyªn lý ho¹t ®éng cña thiÕt bÞ chÇn thïng quay
10.4. C¸c thiÕt bÞ thanh trïng 10.4.1. C¸c ph−¬ng ph¸p thanh trïng 10.4.1.1. Ph−¬ng ph¸p thanh trïng nhiÖt: Sö dông nhiÖt ®Ó n©ng nhiÖt ®é trong thùc phÈm, khi ®ã vi sinh vËt sÏ bÞ chÕt cßn enzyme th× bÞ biÕn tÝnh, ph¸ hñy. Tïy tõng lo¹i vi sinh vËt mµ ta cã nhiÖt ®é vµ thêi gian duy tr× nhiÖt ®é kh¸c nhau. Nguån nhiÖt t¸c ®éng vµo thùc phÈm th−êng ë d¹ng gi¸n tiÕp qua v¸ch ng¨n, qu¸ tr×nh nµy ®−îc thùc hiÖn trong c¸c thiÕt bÞ thanh trïng. Nguån nhiÖt th−êng hay sö dông lµ h¬i n−íc b·o hßa, khãi lß, h¬i qu¸ nhiÖt lµm t¸c nh©n n©ng nhiÖt cho thùc phÈm. - Khi qu¸ tr×nh n©ng nhiÖt nh»m tiªu diÖt toµn bé vi sinh vËt vµ bµo tö cña vi sinh vËt th× gäi lµ qu¸ tr×nh tiÖt trïng, th−êng hay sö dông nhiÖt ®é lín h¬n 121oC. - Khi qu¸ tr×nh n©ng nhiÖt nh»m tiªu diÖt vi sinh vËt th× gäi lµ qu¸ tr×nh thanh trïng (hay thanh trïng Pasteur) - ChÕ ®é thanh trïng vµ c«ng thøc thanh trïng nhiÖt. TQ:
T2 _ T3 _ T4 P T
Trong ®ã: - T2 : Thêi gian n©ng nhiÖt ®é lªn ®Õn nhiÖt ®é thanh trïng (phót). - T3: Thêi gian gi÷ nhiÖt ë nhiÖt ®é thanh trïng (phót). - T4: Thêi gian lµm nguéi ®å hép (phót). - T : NhiÖt ®é thanh trïng(oC). - P : ¸p suÊt ®èi kh¸ng cÇn t¹o ra trong qu¸ tr×nh thanh trïng (at). 10.4.1.2. Thanh trïng b»ng dßng ®iÖn cao tÇn 98
Sö dông dßng ®iÖn cã tÇn sè cao ®Ó n©ng nhiÖt lµm nßng thùc phÈm. Dßng ®iÖn víi tÇn sè cao kho¶ng 3.107Hz, khi ®ã nã dao ®éng sÏ kÐo theo c¸c ph©n tö n−íc trong thùc phÈm dao ®éng, khi c¸c ph©n tö nµy dao ®éng th× sinh ra nhiÖt lµm nãng thùc phÈm tõ trong lßng cña thùc phÈm. 10.4.1.3. Thanh trïng sö dông tia cùc tÝm - Tia cùc tÝm cã b−íc sãng ng¾n, khi chiÕu lªn bÒ mÆt cña thùc phÈm, tia cùc tÝm sÏ ph¸ hñy mµng tÕ bµo vi sinh vËt, lµm teo nguyªn sinh chÊt vµ lóc ®ã vi sinh vËt sÏ chÕt. - Ph−¬ng ph¸p nµy ¸p dông cho ph−¬ng ph¸p thanh trïng bÒ mÆt thùc phÈm hoÆc thanh trïng n−íc vµ nh÷ng thùc phÈm cã kÝch th−íc máng. 10.4.2. ThiÕt bÞ thanh trïng lµm viÖc gi¸n ®o¹n 10.4.2.1 ThiÕt bÞ thanh trïng c¸o ¸p lµm viÖc gi¸n ®o¹n kiÓu n»m ngang.
CÊu t¹o thiÕt bÞ thanh trïng n»m ngang
Trong ®ã: 1: thµnh nåi 2: ch©n ®ì 3: n¾p thiÕt bÞ 4: c¬ cÊu tay l¸i 5: ®ai èc 6: mãc 7: van h¬i 8: van nÐn khÝ 9: van th¸o n−íc ng−ng 10: van x¶ n−íc l¹nh 11: èng dÉn ®o nhiÖt ®é, ¸p suÊt 12 : van an toµn 13: thanh ray 14: giá ®ùng ®å hép ThiÕt bÞ cã cÊu t¹o h×nh trô trßn, lµm b»ng thÐp. ThiÕt bÞ cã hai d¹ng: mét ®Çu bÞt kÝn cßn ®Çu kia cã n¾p ®Ëy hoÆc c¶ hai ®Çu ®Òu më, n¾p nåi cã thÓ ®ãng më dÔ dµng nhê c¬ 99
cÊu quay, n¾p ®−îc g¾n vµo th©n nhê mÆt bÝch, hÖ thång mãc vµ c¸c ®ai èc. MÆt bÝch chøa c¸c ®Öm cao su chÞu nhiÖt hoÆc ami¨ng ®Ó t¹o ®é kÝn. §å hép chøa trong c¸c giá phÝa d−íi cã c¸c b¸nh xe, ®−îc ®−a vµo thiÕt bÞ trªn mét thanh ray (13), h¬i ®−a phÝa d−íi thiÕt bÞ tõ van 5, n−íc ng−ng ®−a ra ë phÝa d−íi qua mét van th¸o n−íc ng−ng. Trong qu¸ tr×nh lµm nguéi ®å hép, n−íc l¹nh ®−îc ®−a vµo b»ng van (10) vµ ph©n phèi bëi èng ph©n phèi (11), trong qu¸ tr×nh thanh trïng kh«ng khÝ nÐn t¹o ¸p suÊt ®èi kh¸ng ®−îc ®−a vµo tõ van (8). Ngoµi ra cßn cã c¸c van ®o nhiÖt ®é, ¸p suÊt, vµ van an toµn. Qu¸ tr×nh thanh trïng ®−îc tiÕn hµnh ThiÕt bÞ thanh trïng n»m ngang
khi ®å hép ®· chøa trong c¸c giá, c«ng nh©n sÏ ®−a c¸c giá ®å hép nµy vµo thiÕt bÞ b»ng mét xe n©ng nhá n©ng giá ®å hép lªn cao b»ng chiÒu cao cña thanh ray, hoÆc ®Èy giá chøa nµy chuyÓn ®éng lªn bÒ mÆt cña thanh ray b»ng mét thanh nghiªng nèi víi thanh ray b»ng mét khíp b¶n lÒ. C¸c giá thanh trïng ®−îc xÕp thµnh hµng trong thiÕt bÞ thanh trïng. §ãng chÆt n¾p, kiÓm tra c¸c van: c¸c van kh¸c ph¶i ®ãng, cßn van x¶ khÝ ph¶i më. CÊp h¬i cho thiÕt bÞ, h¬i n−íc vµo trong thiÐt bÞ sÏ ®uæi hÕt kh«ng khÝ ra khái kh«ng gian thiÕt bÞ. Quan s¸t van x¶ khÝ, khi thÊy h¬i h¬i tho¸t ra van x¶ khÝ, ®ãng van x¶ khÝ l¹i. TiÕp tôc cung cÊp h¬i cho thiÕt bÞ thanh trïng, quan s¸t nhiÖt kÕ, khi nhiÖt ®é thanh trïng ®¹t, ®ãng bít van h¬i l¹i, më kho¶ng tõ 1/4-1/8 van. TÝnh thêi gian thanh trïng, duy tr× nhiÖt ®é. Trong qu¸ tr×nh thanh trïng, lu«n quan s¸t nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt thanh trïng. Khi thêi gian thanh trïng ®· hÕt, tiÕn hµnh qu¸ tr×nh lµm nguéi, ®ãng van cÊp h¬i, sö dông n−íc l¹nh ®Ó lµm nguéi ®å hép, trong qu¸ tr×nh lµm nguéi do h¬i n−íc ng−ng tô nªn t¹o kho¶ng kh«ng trong thiÕt bÞ v× thÕ t¹o nªn sù chªnh lÖch ¸p suÊt bªn trong vµ bªn ngoµi hép. §Ó h¹n chÕ sù chªnh lÖch nµy cÇn nÐn kh«ng khÝ thªm vµo trong thiÕt bÞ. NhiÖt ®é lµm nguéi bªn ngoµi cña ®å hép kho¶ng 40oC.
Xe ®ùng ®å hép 10.4.2.2 ThiÕt bÞ thanh trïng c¸o ¸p lµm viÖc gi¸n ®o¹n kiÓu th¼ng ®øng.
100
ThiÕt bÞ thanh trïng th¼ng ®øng
1:thµnh thiÕt bÞ 4: ®èi träng 7 : van h¬i 10, 11: van n−íc l¹nh 13 : tÊm ®ì giá
2: n¾p 3: ch©n ®Õ 5: mãc 6: bu l«ng 8: van x¶ khÝ 9: van an toµn 12 van x¶ n−íc ng−ng 14 : ¸p kÕ 15 : nhiÖt kÕ
ThiÕt bÞ cã th©n h×nh trô b»ng thÐp dµy, ®¸y vµ n¾p d¹ng chám cÇu. N¾p ®−îc l¾p chÆt víi th©n b»ng c¸c bu l«ng tai hång vµ cã vßng ®Öm kÝn ®Ó lµm kÝn n¾p thiÕt bÞ. Trªn n¾p cã ®èi träng ®Ó khi më n¾p ®−îc nhÑ nhµng, cã van x¶ khÝ vµ van an toµn. Trªn th©n nåi ®−îc l¾p nhiÖt kÕ vµ ¸p kÕ. Gi÷a c¸c van cÊp vµ nåi ®−îc l¾p van mét chiÒu ®Ó cho h¬i n−íc vµ n−íc chØ ®i theo mét chiÒu kh«ng trë l¹i bé phËn cÊp. Bªn trong nåi cã gi¸ ®ì giá ®å hép. D−íi gi¸ ®ì nµy cã mét èng cÊp h¬i vµ cÊp kh«ng khÝ nÐn t¹o ¸p suÊt ®èi kh¸ng. §å hép ®−îc xÕp vµo trong c¸c giá d¹ng h×nh trô. C¸c giá nµy ®−îc ®−a vµo trong thiÕt bÞ thanh trïng kiÓu ®øng b»ng c¸c pal¨ng ®iÖn. Pal¨ng nµy cã t¸c dông n©ng giá ®å hép lªn, vËn chuyÓn ®Õn thiÕt bÞ vµ h¹ giá ®å hép vµo trong thiÕt bÞ thanh trïng. C¸c thao t¸c tiÕp theo gièng nh− thiÕt bÞ thanh trïng n»m ngang nh−ng cã mét ®Æc ®iÓm lµ ®èi víi thiÕt bÞ thanh trïng kiÓu ®øng khi ®· lµm nguéi ®å hép xong th× kh«ng cÇn ph¶i th¸o hÕt n−íc lµm nguéi trong thiÕt bÞ ra ngoµi. 10.4.2.3 ThiÕt bÞ thanh trïng gi¸n ®o¹n n»m ngang sö dông n−íc. ThiÕt bÞ cã cÊu t¹o gièng thiÕt bÞ thanh trïng ¸p lùc cao n»m ngang, nh−ng cÊu t¹o cña thiÕt bÞ nµy cÇn l¾p thªm mét sè chi tiÕt nh− b¬m tuÇn hoµn n−íc, b¬m cã thÓ b¬m ®−îc tíi 40 mH2O. thiÕt bÞ trao ®æi nhiÖt d¹ng tÊm. ThiÕt bÞ nµy cã nhiÖm vô lµm nãng n−íc ë mét nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt nhÊt ®Þnh. H¬i n−íc b·o hßa ®I vµo thiÕt bÞ trao ®æi nhiÖt kiÓu tÊm lµm nãng n−íc, b¬m tuÇn hoµn sÏ b¬m n−íc vµo trong thiÕt bÞ ë ¸p lùc cÇn thiÕt, n−íc sÏ lµm nãng ®å hép. Ngoµi ra thiÕt bÞ cßn l¾p thªm mét sè van tù ®éng ®iÒu chØnh h¬i, nhiÖt ®é vµ mét sè thiÕt bÞ tù ®éng hãa kh¸c.
101
Ph−¬ng ph¸p thanh trïng b»ng n−íc dïng h¬i n−íc ®un nãng, khÝ nÐn lµm ¸p suÊt ®èi kh¸ng. Sau khi giá thanh trïng ®−îc cho vµo nåi, ®ãng n¾p l¹i. Ta tiÕn hµnh më van cÊp n−íc vµo nåi, khi ®ñ n−íc ®ãng van cÊp n−íc. TiÕn hµnh cµi ®Æt chÕ ®é ho¹t ®éng cña nåi. Nåi ho¹t ®éng tù ®éng. + Giai ®o¹n n©ng nhiÖt: n−íc trong nåi ®−îc b¬m ®Õn thiÕt bÞ trao ®æi nhiÖt kiÓu tÊm vµ thùc hiÖn qu¸ tr×nh trao ®æi nhiÖt víi h¬i nãng ®−îc ®−a vµo tõ ®−êng èng dÉn. Sau khi thùc hiÖn qu¸ tr×nh trao ®æi nhiÖt n−íc nãng theo ®−êng èng vµ ®i vµo thiÕt bÞ thanh trïng. Qu¸ tr×nh ®−îc thùc hiÖn liªn tôc, tuÇn hoµn cho ®Õn khi ®¹t nhiÖt ®é yªu cÇu. §Ó rót ng¾n thêi gian n©ng nhiÖt, ta tiÕn hµnh ®un n−íc tr−íc sau ®ã b¬m lªn bån chøa 4. Khi sö dông më van cÊp n−íc vµo nåi nh− b×nh th−êng. + Giai ®o¹n gi÷ nhiÖt: hÖ thèng sÏ tù ®éng ®iÒu chØnh van cÊp h¬i nhá l¹i, ®ång thêi cã sù tham gia cña van cÊp khÝ vµ x¶ khÝ ®Ó ®iÒu chØnh nhiÖt ®é thanh trïng ®óng theo yªu cÇu cña c«ng nghÖ ®Æt ra. + Giai ®o¹n lµm nguéi: van cÊp h¬i ®ãng l¹i, van cÊp n−íc ®−îc më ra. Th«ng qua bé phËn trao ®æi nhiÖt n−íc trong nåi sÏ ®−îc lµm nguéi. N−íc lµm nguéi sau khi thùc hiÖn qu¸ tr×nh trao ®æi nhiÖt sÏ theo ®−êng èng ra ngoµi. Trong qu¸ tr×nh lµm nguéi mét phÇn n−íc nãng trong nåi sÏ ®−îc b¬m lªn bån chøa nh»m tiÕt kiÖm thêi gian còng nh− l−îng n−íc lµm nguéi. Khi kÕt thóc qu¸ tr×nh thanh trïng, më n¾p lÊy giá ra ngoµi vµ tiÕp tôc mÎ tiÕp theo. 10.4.3 ThiÕt bÞ thanh trïng lµm viÖc liªn tôc 11.4.3.1 ThiÕt bÞ thanh trïng d¹ng b¨ng t¶i ThiÕt bÞ thanh trïng n»m ngang dïng n−íc
ThiÕt bÞ thanh trïng lµm viÖc ë ¸p suÊt th−êng th−êng sö dông thanh trïng c¸c d¹ng n−íc ®ãng chai nh− bia, n−íc gi¶i kh¸t... nhiÖt ®é cña qu¸ tr×nh thanh trïng nhá h¬n hoÆc b»ng 100oC. Chai ®−îc ®Æt lªn b¨ng t¶i thµnh hµng, b¨ng t¶i sÏ mang chai ®i qua c¸c vßi phun n−íc. Ban ®Çu, chai sÏ ®−îc gia nhiÖt n©ng nhiÖt ®Õn nhiÖt ®é thanh trïng. Sau ®ã chai sÏ ®−îc ®−a ®Õn c¸c vßi phun cã nhiÖt ®é b»ng nhiÖt ®é thanh trïng, thùc phÈm trong chai sÏ ®−îc thanh trïng. Sau ®ã tiÕn hµnh lµm nguéi b»ng c¸ch h¹ nhiÖt ®é cña n−íc xuèng thÊp h¬n. Th«ng th−êng ng−êi ta lµm nguéi ®å hép xuèng nhiÖt ®é bªn ngoµi chai kho¶ng 40oC ®Ó t¹o sù bay h¬i n−íc b¸m trªn bÒ mÆt chai.
102
10.5. ThiÕt bÞ sÊy kh« s¶n phÈm 10.5.1. Ph©n lo¹i thiÕt bÞ sÊy - ThiÕt bÞ sÊy tiÕp xóc. a. ThiÕt bÞ sÊy ch©n kh«ng tiÕp xóc. b. ThiÕt bÞ sÊy trôc (sÊy tang). c. ThiÕt bÞ sÊy l«. - ThiÕt bÞ sÊy ®èi l−u. a. ThiÕt bÞ sÊy buång. b. ThiÕt bÞ sÊy hÇm. c. ThiÕt bÞ sÊy th¸p. d. ThiÕt bÞ sÊy thïng quay. e. ThiÕt bÞ sÊy tÇng s«i. f. ThiÕt bÞ sÊy khÝ ®éng. g. ThiÕt bÞ sÊy phun. h. ThiÕt bÞ sÊy dïng b¬m nhiÖt. - Mét sè thiÕt bÞ sÊy míi. a. ThiÕt bÞ sÊy b»ng bøc x¹ hång ngo¹i. b. ThiÕt bÞ sÊy b»ng dßng ®iÖn cao tÇn. c. ThiÕt bÞ sÊy ch©n kh«ng th¨ng hoa. 10.5.2. C¸c thiÕt bÞ sÊy ë ®iÒu kiÖn th−êng. 10.5.2.1. S¬ ®å cÊu t¹o vµ nguyªn lý lµm viÖc cña thiÕt bÞ sÊy phßng. -S¬ ®å cÊu t¹o thÓ hiÖn ë h×nh 14.1. - Nguyªn lý lµm viÖc: VËt liÖu sÊy ®−îc ®Æt trªn c¸c xe goßng sau ®ã ®−îc ®−a vµo phßng sÊy. Kh«ng khÝ ngoµi trêi ®−îc qu¹t giã hót vµ thæi qua calorifer, t¹i ®©y kh«ng khÝ ®−îc nung nãng nhê nhËn nhiÖt cña h¬i ®èt. Kh«ng khÝ nãng sau khi ra khái calorifer
H¬i ®èt
H×nh 14.1 : thiÕt bÞ sÊy ë ®iÒu kiÖn th−êng
103
®−îc ®Èy trùc tiÕp vµo phßng sÊy. Trong phßng sÊy, kh«ng khÝ nãng tiÕp xóc trùc tiÕp víi vËt liÖu sÊy, gia nhiÖt cho vËt liÖu sÊy ®ång thêi vËn chuyÓn l−îng Èm t¸ch ra khái vËt liÖu sÊy ra ngoµi. 10.5.2.2. S¬ ®å cÊu t¹o vµ nguyªn lý lµm viÖc cña thiÕt bÞ sÊy tÇng s«i: - Kh¸i niÖm vÒ tr¹ng th¸i tÇng s«i:
H
w (m/s).
Gäi chiÒu cao cña líp h¹t lµ H0 vµ vËn tèc kh«ng khÝ nãng thæi tõ d−êi lªn lµ w
+ NÕu w nhá: Líp h¹t ë tr¹ng th¸i ®øng yªn (H0 = const). + NÕu ta t¨ng dÇn w lªn th× ®Õn mét gi¸ trÞ nµo ®ã líp h¹t b¾t ®Çu nhÊc lªn ë tr¹ng th¸i l¬ löng (tr¹ng th¸i tÇng s«i). ThiÕt bÞ sÊy ë chÕ ®é ®ã ®−îc gäi lµ thiÕt bÞ sÊy tÇng s«i. + NÕu ta tiÕp tôc t¨ng w th× ®Õn mét gi¸ trÞ nµo ®ã c¸c h¹t vËt liÖu sÏ bÞ cuèn theo dßng khÝ. ThiÕt bÞ sÊy ë chÕ ®é ®ã ®−îc gäi lµ thiÕt bÞ sÊy khÝ ®éng.
104
- S¬ ®å cÊu t¹o: K2 th¶i VL sÊy 4
2
S¶n phÈm
1 3
H¬i ®èt S¶n phÈm 5 6
1. Buång sÊy. 2. VÝt t¶i. 3. L−íi sÊy.
4. Xyclon. 5. Calorifer. 6. Qu¹t li t©m.
-Nguyªn lý lµm viÖc: VËt liÖu sÊy d¹ng h¹t ®−îc ®−a vµo buång sÊy nhê vÝt t¶i. Trong buång sÊy, vËt liÖu sÊy ®−îc kh«ng khÝ nãng thæi tõ d−íi lªn ë tr¹ng th¸i tÇng s«i (tr¹ng th¸i l¬ löng); trong qu¸ tr×nh ®ã vËt liÖu sÊy ®−îc gia nhiÖt vµ sÊy kh«, s¶n phÈm ®−îc ®−a ra ngoµi. Kh«ng khÝ ngoµi trêi ®−îc qu¹t giã hót vµ thæi qua calorifer ®Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh nung nãng nhê nhËn nhiÖt cña h¬i ®èt. Kh«ng khÝ nãng sau khi ra khái calorifer ®−îc ®Èy trùc tiÕp vµo buång sÊy víi vËn tèc ®ñ lín ®Ó thæi líp vËt liÖu sÊy d¹ng h¹t ë tr¹ng th¸i l¬ löng. Sau khi gia nhiÖt cho vËt liÖu sÊy, kh«ng khÝ th¶i vµ c¸c h¹t s¶n phÈm cã kÝch th−íc 105
nhá ®−îc ®−a qua xyclon ®Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh ph©n riªng (ph©n ly); s¶n phÈm ®−îc t¸ch ra ë ®¸y cña xyclon, kh«ng khÝ th¶i ®i lªn phÝa trªn ra ngoµi. 10.5.2.3 C¸c thiÕt bÞ sÊy khÝ ®éng - S¬ ®å cÊu t¹o: Kk«ng khÝ th¶i
2
S¶n phÈm VL sÊy
1
H¬i ®èt
3
4
1. èng sÊy. 3. Calorifer. 2. Xyclon. 4. Qu¹t giã. -Nguyªn lý lµm viÖc: VËt liÖu sÊy d¹ng h¹t ®−îc ®−a vµo èng sÊy tõ phÝa d−íi. Trong èng sÊy, vËt liÖu sÊy ®−îc kh«ng khÝ nãng thæi tõ d−íi lªn cuèn bay däc theo èng sÊy. Khi ®ã vËt liÖu sÊy ®−îc gia nhiÖt vµ sÊy kh«. Sau khi ®i hÕt èng sÊy, hçn hîp kh«ng khÝ th¶i vµ s¶n phÈm ®−îc ®−a vµo xyclon ®Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh ph©n riªng (ph©n ly). Hçn hîp kh«ng khÝ th¶i vµ s¶n phÈm ®−îc ®−a vµo xyclon theo ph−¬ng tiÕp tuyÕn, d−íi t¸c dông cña lùc li t©m s¶n phÈm ®−îc t¸ch ra ë ®¸y cña xyclon, kh«ng khÝ th¶i ®i lªn phÝa trªn ra ngoµi.
106
10.5.2.4. ThiÕt bÞ sÊy dïng b¬m nhiÖt - S¬ ®å cÊu t¹o: VL sÊy
2
4
5
S¶n phÈm
1
3
1. B¬m nhiÖt. 4. Qu¹t giã. 2. Dµn nãng. 5. Buång sÊy. 3. Dµn l¹nh. - Nguyªn lý lµm viÖc: M¸y nÐn thùc hiÖn qu¸ tr×nh nÐn m«i chÊt lªn dµn ng−ng, t¹i ®©y h¬i m«i chÊt sÏ nh¶ nhiÖt cho kh«ng khÝ thùc hiÖn qu¸ tr×nh ng−ng tô. M«i chÊt láng ®i qua van tiÕt l−u thùc hiÖn qu¸ tr×nh tiÕt l−u gi¶m ¸p, gi¶m nhiÖt ®é sau ®ã ®i vµo dµn bay h¬i. T¹i ®©y, m«i chÊt sÏ nhËn nhiÖt cña kh«ng khÝ th¶i sau khi ra khái buång sÊy ®Ó bay h¬i vµ ®−îc m¸y nÐn hót vÒ tiÕp tôc thùc hiÖn qu¸ tr×nh Ðp nÐn. Kh«ng khÝ ®i qua dµn ng−ng nhËn nhiÖt cña m«i chÊt nÐn thùc hiÖn qu¸ tr×nh nung nãng sau ®ã ®−îc qu¹t li t©m hót thæi vµo buång sÊy. T¹i buång sÊy, kh«ng khÝ nãng nh¶ nhiÖt cho vËt liÖu sÊy trë thµnh kh«ng khÝ th¶i. Kh«ng khÝ th¶i mang theo l−îng Èm t¸ch ra khái vËt liÖu sÊy ®−îc ®i qua dµn l¹nh ®Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh t¸ch Èm. T¹i dµn l¹nh, kh«ng khÝ nh¶ nhiÖt cho m«i chÊt thùc hiÖn qu¸ tr×nh lµm l¹nh, kh«ng khÝ ®−îc h¹ nhiÖt ®é xuèng d−íi nhiÖt ®é ®iÓm b¨ng; khi ®ã h¬i n−íc sÏ ng−ng tô vµ ®−îc t¸ch ra. Kh«ng khÝ kh« ®−îc ®−a qua dµn ng−ng ®Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh nung nãng vµ ®−îc ®−a vµo buång sÊy tiÕp tôc thùc hiÖn qu¸ tr×nh sÊy.
107
10.5.2.5. ThiÕt bÞ sÊy gç dïng b¬m nhiÖt: -S¬ ®å cÊu t¹o: Buång sÊy NhiÖt bæ sung Van TL Qu¹t giã Dµn l¹nh
Dµn nãng M¸y nÐn
Gi¸ ®ì
H×nh 14. : ThiÕt bÞ sÊy dïng b¬m nhiÖt
-Nguyªn lý lµm viÖc: Gç ®−îc ®Æt trªn c¸c gi¸ ®ì sÏ nhËn nhiÖt cña kh«ng khÝ nãng vµ thùc hiÖn qu¸ tr×nh sÊy kh«. Kh«ng khÝ ®i qua dµn ng−ng nhËn nhiÖt cña m«i chÊt nÐn thùc hiÖn qu¸ tr×nh nung nãng sau ®ã ®−îc qu¹t li t©m hót thæi vµo buång sÊy. T¹i buång sÊy, kh«ng khÝ nãng nh¶ nhiÖt cho vËt liÖu sÊy trë thµnh kh«ng khÝ th¶i. Kh«ng khÝ th¶i mang theo l−îng Èm t¸ch ra khái vËt liÖu sÊy ®−îc ®i qua dµn l¹nh ®Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh t¸ch Èm. T¹i dµn l¹nh, kh«ng khÝ nh¶ nhiÖt cho m«i chÊt thùc hiÖn qu¸ tr×nh lµm l¹nh, kh«ng khÝ ®−îc h¹ nhiÖt ®é xuèng d−íi nhiÖt ®é ®iÓm b¨ng; khi ®ã h¬i n−íc sÏ ng−ng tô vµ ®−îc t¸ch ra. Kh«ng khÝ kh« ®−îc ®−a qua dµn ng−ng ®Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh nung nãng vµ ®−îc ®−a vµo buång sÊy tiÕp tôc thùc hiÖn qu¸ tr×nh sÊy.
108
-ThiÕt bÞ sÊy phun -Nguyªn lý chung cña ph−¬ng ph¸p sÊy phun: Ph©n t¸n dung dÞch sÊy thµnh c¸c h¹t cã kÝch th−íc nhá ë d¹ng s−¬ng mï sau ®ã cho tiÕp xóc trùc tiÕp víi kh«ng khÝ nãng. Khi ®ã c¸c h¹t vËt liÖu sÊy ®−îc gia nhiÖt vµ sÊy kh«. Hçn hîp kh«ng khÝ th¶i vµ s¶n phÈm kh« d¹ng bét ®−îc ®−a qua xyclon ®Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh ph©n riªng (ph©n ly). 14.2.6.2. S¬ ®å nguyªn lý cña thiÕt bÞ sÊy phun:
H×nh 14. : thiÕt bÞ sÊy phun
10.5.3. C¸c thiÕt bÞ sÊy ch©n kh«ng: 10.5.3.1 ThiÕt bÞ sÊy ch©n kh«ng tiÕp xóc. - S¬ ®å cÊu t¹o: H¬i ®èt Èm
1
5
N−íc l¹nh
2
4
3 H×nh 14. : s¬ ®å nguyªn lý lµm viÖc cña thiÕt bÞ sÊy ch©n kh«ng
109
1. Tñ sÊy. 3. TÊm truyÒn nhiÖt. 5. M¸y hót ch©n kh«ng. 2. Cöa tñ. 4. ThiÕt bÞ ng−ng tô. -Nguyªn lý lµm viÖc: VËt liÖu sÊy ®−îc ®Æt trªn c¸c tÊm truyÒn nhiÖt sÏ nhËn nhiÖt tõ h¬i ®èt ®i bªn trong ®Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh t¸ch Èm. Èm t¸ch ra tõ vËt liÖu ®−îc ®−a qua thiÕt bÞ ng−ng tô, t¹i ®©y Èm trao ®æi nhiÖt víi n−íc lµm l¹nh thùc hiÖn qu¸ tr×nh ng−ng tô. KhÝ kh«ng ng−ng ®−îc m¸y hót ch©n kh«ng ®−a ra ngoµi. H¬i ®èt ®−îc ®i vµo bªn trong c¸c tÊm truyÒn nhiÖt nh¶ nhiÖt cho vËt liÖu sÊy ®Æt
H×nh 1: CÊu t¹o cña c¸c tñ sÊy ch©n kh«ng
trªn bÒ mÆt vµ ng−ng tô ®−îc ®−a ra ngoµi. 10.5.3.2 ThiÕt bÞ sÊy ch©n kh«ng th¨ng hoa (thiÕt bÞ ®«ng - kh«): Kh¸i niÖm vÒ th¨ng hoa vµ ®iÒu kiÖn cña qu¸ tr×nh th¨ng hoa: Kh¸i niÖm: Th¨ng hoa lµ qu¸ tr×nh chuyÓn Èm tõ tr¹ng th¸i r¾n sang tr¹ng th¸i h¬i kh«ng qua tr¹ng th¸i láng. Qua P (mmHg) kh¸i niÖm cho ta thÊy, ®Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh sÊy ch©n kh«ng th¨ng hoa th× tr−íc tiªn ta ph¶i lµm ®«ng Èm trong vËt liÖu sau ®ã ta míi gia nhiÖt ®Ó thùc hiÖn qu¸ Láng tr×nh th¨ng hoa Èm. V× vËy, thiÕt bÞ sÊy ch©n kh«ng th¨ng hoa cßn ®−îc gäi lµ R¾n thiÕt bÞ “®«ng - kh«”. -§iÒu kiÖn ®Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh th¨ng hoa
4,5 8
H¬i
0,0098
t (0C)
H×nh 14. : ®å thÞ chuyÓn pha cña n−íc
Ta tiÕn hµnh xÐt ®å thÞ chuyÓn pha cña n−íc: Qua ®å thÞ chuyÓn pha cña n−íc cho thÊy, ®Ó Èm chuyÓn tõ tr¹ng th¸i r¾n sang tr¹ng th¸i h¬i (th¨ng hoa) th× ¸p suÊt cña thiÕt 110
bÞ ph¶i nhá h¬n ¸p suÊt ®iÓm ba vµ nhiÖt ®é ph¶i nhá h¬n nhiÖt ®é ®iÓm ba. P < Pba = 4,58 mmHg t < tba = 0,00980C * C¸c giai ®o¹n cña qu¸ tr×nh sÊy ch©n kh«ng th¨ng hoa: §−îc chia lµm ba giai ®o¹n. a. Giai ®o¹n lµm ®«ng Èm trong vËt liÖu sÊy Trong giai ®o¹n nµy ta tiÕn hµnh hót ch©n kh«ng cho tñ khi ®ã Èm sÏ bay h¬I (kho¶ng 10% - 15%). ViÖc bay h¬i cña Èm sÏ lµm cho nhiÖt ®é trong tñ gi¶m xuèng d−íi nhiÖt ®é ®iÓm ba, t¹o ®iÒu kiÖn cho Èm trong vËt liÖu sÊy ®ãng b¨ng. Qu¸ tr×nh lµm ®«ng Èm trong vËt liÖu sÊy cã thÓ thùc hiÖn trong c¸c thiÕt bÞ lµm ®«ng riªng biÖt (c¸c tñ cÊp ®«ng). b. Giai ®o¹n th¨ng hoa Èm H¬i ®èt Èm
1
5
d2 lµm l¹nh
2
4
3 H×nh 14. : s¬ ®å nguyªn lý ho¹t ®éngcña thiÕt bÞ sÊy ch©n kh«ng th¨ng hoa
1. Tñ sÊy. 2. Cöa tñ. 3. TÊm truyÒn nhiÖt. 4. ThiÕt bÞ ng−ng tô. 5. M¸y hót ch©n kh«ng Sau khi ®iÒu kiÖn trong tñ ®«ng ®· ®¸p øng ®−îc yªu cÇu cña qu¸ tr×nh th¨ng hoa Èm, ta tiÕn hµnh gia nhiÖt ®Ó Èm thùc hiÖn qu¸ tr×nh th¨ng hoa (l−îng nhiÖt ®Ó th¨ng hoa Èm kho¶ng 672 - 677Kcal/kg Èm). NhiÖt cÊp cho qu¸ tr×nh th¨ng hoa thùc hiÖn b»ng bøc x¹ nhê c¸c hép kim lo¹i dÑt ®Æt xen kÏ víi c¸c khay vËt liÖu, chÊt t¶i nhiÖt lµ n−íc ®−îc b¬m vµo trong
111 H×nh 14. : thiÕt bÞ sÊy ch©n kh«ng th¨ng hoa
c¸c hép kim lo¹i hoÆc b»ng ®Ìn bøc x¹, gèm bøc x¹ ®−îc ®Æt xung quanh tñ sÊy. Èm tho¸t ra trong qu¸ tr×nh th¨ng hoa ®−îc ®−a sang thiÕt bÞ ng−ng tô, t¹i ®©y Èm sÏ nh¶ nhiÖt cho dung dÞch lµm l¹nh vµ ®ãng b¨ng b¸m vµo bÒ mÆt c¸c èng truyÒn nhiÖt. KhÝ kh«ng ng−ng sÏ ®−îc m¸y hót ch©n kh«ng ®−a ra ngoµi. Th«ng th−êng ng−êi ta th−êng bè trÝ hai thiÕt bÞ ng−ng tô trong mét hÖ thèng sÊy ®Ó lµm viÖc xen kÏ nhau. M¸y hót ch©n kh«ng co nhiÖm vô t¹o ®é ch©n kh«ng ban ®Çu cÇn thiÕt cho tñ ®Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh th¨ng hoa ®ång thêi hót hÕt khÝ kh«ng ng−ng ra ®Ó ®¶m b¶o cho tñ sÊy lµm viÖc liªn tôc. c. Giai ®o¹n t¸ch Èm cßn l¹i Trong giai ®o¹n nµy ta tiÕn hµnh cung cÊp h¬i ®èt vµo trong c¸c tÊm truyÒn nhiÖt ®Ó n©ng nhiÖt ®é trong tñ lªn 20 - 250C ®Ó t¸ch Èm cßn l¹i.
112
CH¦¥NG XI : C¸C M¸Y xö lý c¬ häc nguyªn liÖu THñY S¶N 11.1. M¸y ®¸nh v¶y c¸ (scaling machines) -M¸y ®¸nh vÈy tõng con : s¹ch vÈy, n¨ng suÊt thÊp -M¸y ®¸nh vÈy hµng lo¹t : Kh«ng s¹ch hÕt vÈy, n¨ng suÊt cao. o Yªu cÇu cña viÖc ®¸nh vÈy c¸ : -Kh«ng lµm cho c¸ dËp n¸t -Kh«ng lµm r¸ch phÇn da cña c¸ -S¹ch hÕt vÈy 11.1.1. Dao ®iÖn ®¸nh vÈy Lµ c«ng cô ®¸nh vÈy b»ng tay, ®¸nh vÈy tõng con. CÊu t¹o : Gåm mét m«t¬ ®iÖn, mét dao ®¸nh vÈy, m«t¬ ®−îc nèi víi dao b»ng mét trôc mÒm.CÊu t¹o cña dao : BÒ mÆt cña dao cã ®ôc r·nh cã t¸c dông lµ c¸c l−ìi dao ®Ó ®¸nh vÈy. Thao t¸c: Ng−êi c«ng nh©n cÇm vµo c¸n dao, ®−a dao s¸t vµo c¸, ®−a tõ ®u«i lªn ®Çu cho ®Õn khi s¹ch hÕt vÈy c¸.
11.1.2. M¸y ®¸nh vÈy 2 tang quay : -C«ng dông : §¸nh vÈy nh÷ng lo¹i c¸ cã vÈy b¸m kh«ng ch¾c vµo th©n l¾m. Gåm mét bµn ®−îc hµn tõ nh÷ng thanh thÐp gãc, trªn ®ã l¾p hai tang quay (2) ®éng c¬ ®iÖn (4). Tang quay (2) lµ khèi trßn xoay vµ ®−êng sinh ra nã lµ c¸c ®−êng hyperbol, bÒ mÆt tang cã chøa c¸c r·nh s©u 3 – 4 (mm) t¹o nªn nh÷ng ®−êng v©n næi kho¶ng 6 (mm), tang quay ®−îc l¾p nh« lªn mÆt bµn 3-4 (mm) vµ nã chÝnh lµ c«ng cô ®Ó ®¸nh vÈy cña m¸y. §éng c¬ ®iÖn ®Æt ë gi÷a, l¾p cïng trôc víi 2 tang quay vµ ®éng c¬ truyÒn chuyÓn ®éng trùc tiÕp cho tang. Trôc cña tang ®Æt trªn gèi ®ì ( 5 ) cè ®Þnh trªn bµn.
113
Thao t¸c: C¸ ®−îc c«ng nh©n dïng tay ®Æt lªn bµn, ®u«i ®i tr−íc, dïng tay Ên xuèng vµ ®Èy c¸ lªn phÝa tr−íc, ngang qua bÒ mÆt cña tang, ng−îc chiÒu quay cña tang. Sau khi ®¸nh vÈy xong mÆt ®ã th× lËt l¹i tiÕp mÆt cßn l¹i. - N¨ng suÊt tèi ®a : Q = 25 con/ phót - Tèc ®é cña ®éng c¬ : 1.450 v/ phót
11.2. M¸y c¾t v©y c¸ C«ng dông : dïng ®Ó c¾t v©y bông, v©y l−ng, v©y hËu m«n cña mét sè loµi c¸ võa vµ nhá, tr−íc khi ®−a vµo c¾t v©y th× c¸ kh«ng cÇn ph©n lo¹i.
Gåm mét tÊm ch¾n (1) lµm b»ng nh«m cã r·nh ®Ó ®−a v©y c¸ vµo, dao ®Üa r¨ng c−a (2), ®éng c¬ ®iÖn (3), ch¾n ®ì (4), trôc (7) ®−îc ®Æt trªn bÓ ®ì (6). Dao ®Üa ®−îc l¾p trªn trôc nhê mÆt bÝch vµ then. Trôc cña dao ®−îc ®Æt trªn hai æ ®ì bi vµ ®−îc nèi víi trôc cña ®éng c¬ ®iÖn. Dao ®Üa ®−îc ®Æt ch×m trong tÊm ch¾n b»ng nh«m vµ ë phÝa trªn, tÊm ch¾n ®−îc cè ®Þnh víi vá m¸y vµ cã r·nh ®Ó ®−a v©y c¸ vµo, r·nh nµy réng kho¶ng 6 mm. Víi cÊu t¹o nh− vËy nã hoµn toµn ®¶m b¶o an toµn cho vËn hµnh, kho¶ng c¸ch gi÷a tÊm ch¾n b»ng nh«m vµ dao ®Üa kho¶ng 4 mm. Bµn ®−a c¸ cã thÓ n©ng lªn h¹ xuèng gióp cho viÖc
114
®−a v©y c¸ vµo dao ®óng h−íng vµ dÔ dµng tuú theo chiÌu dµy cña con c¸, ta cÇn ®iÒu chØnh lªn xuèng bµn nhê c¸c bul«ng. C«ng nh©n dïng tay ®−a c¸ lªn bµn 4, ®−a phÇn v©y c¸ vµo r·nh, ®Èy ngang qua dao vµ v©y ®· ®−îc c¾t. N¨ng suÊt : 10-12 con/phót. C«ng suÊt cña ®éng c¬: 250W 11.3. M¸y c¾t ®Çu c¸ VÕt c¾t th¼ng : lµ vÕt c¾t tõ trªn xuèng cã thÓ vu«ng gãc vµ chÐo mét phÇn. VÕt c¾t cong : lµ mét ®−êng cong «m s¸t n¾p mang, vÕt c¾t nµy lÊy ®−îc nhiÒu phÇn thÞt khi c¾t h¬n.
115
11.3.1. M¸y c¾t c¾t d¹ng vÕt c¾t th¼ng M¸y c¾t sö dông c¸c con dao ®Üa 11.3.2.. M¸y c¾t ®Çu c¸ dao trô Dïng ®Ó c¾t ®Çu nhiÒu lo¹i c¸ cã kÝch lín nhá kh¸c nhau. §Çu c¸ ®−îc c¾t s¸t mang nªn tiÕt kiÖm ®−îc nhiÒu thÞt C¬ cÊu lµm viÖc chñ yÕu lµ phÇn ®Çu m¸y trong ®ã bé phËn quan träng nhÊt lµ dao h×nh trô, khi lµm viÖc dao tham gia 2 chuyÓn ®éng - ChuyÓn ®éng quay quanh trôc - ChuyÓn ®éng tÞnh tiÕn lªn xuèng ®Ó c¾t. Dao ®−îc l¾p vµo ®Çu d−íi cña mét, nã lµ èng thÐp ®−îc mµi s¾c vµ cã r¨ng c−a ë mét ®Çu l−ìi dao. Mét ®Çu ®−îc g¾n vµo ®Õ trßn cña trôc nhê ®inh èc. ChÝnh gi÷a dao cã khèi h×nh nãn ®Ó gi÷ chÆt ®Çu c¸ trong qu¸ tr×nh c¾t. Dao cã 3 cì : 120, 150, 180 mm. ë phÝa d−íi cña dao cã ®Æt mét thít cã r·nh phï hîp víi ®−êng kÝnh cña dao t¹o cho dao ¨n ngËp vµo thít, khi thay ®æi kÝch th−íc cña c¸ ng−êi ta thay ®æi kÝch th−íc cña dao vµ thít t−¬ng øng. 11. 4. M¸y c¾t khóc c¸ Nguyªn t¾c: sö dông c¸c dao ®Üa ®Æt cïng trôc ®Ó c¾t th©n c¸ ra thµnh nhiÒu ®o¹n kh¸c nhau. §Ó ®−a c¸ vÒ phÝa c¸c dao c¾t ng−êi ta cã thÓ sö dông b¨ng t¶i, gÇu t¶i hoÆc r« to ®−a c¸. M¸y c¾t khóc c¸ kiÓu R«to. CÊu t¹o : gåm hai bé phËn chÝnh - Bé phËn c¾t - Bé phËn r«to ®−a c¸ Bé phËn R«to ®−a c¸ : bao gåm nhiÒu b¸nh sao mçi b¸nh sao cã 6 r·nh ®−îc l¾p cïng trôc. C¸c b¸nh sao ®−îc lµm b¨ng nh«m, gi÷a c¸c b¸nh sao cã c¸c tÊm ®Öm t¹o khe hë cho dao ®i chÝnh x¸c vµo khe hë cña b¸nh sao. Bé phËn c¾t : gåm nhiÒu dao ®Üa ®−îc l¾p trªn cïng mét trôc, gi÷a c¸c dao ®Üa cã c¸c tÊm ®Öm ®Ó cho dao ®i chÝnh x¸c vµo khe hë cña b¸nh sao. Khi muèn thay ®æi chiÒu dµy cña khóc c¸ th× ng−êi ta thay ®æi tÊm ®Öm cña bé phËn c¾t vµ bé phËn r«to. Gi÷a c¸c dao ®Üa cã c¸c tÊm g¹t lµm nhiÖm vô g¹t c¸c khóc c¸ cßn dÝnh vµo dao. §Ó an toµn cho qu¸ tr×nh n¹p liÖu t¹i m¸ng n¹p liÖu cã l¾p ®Æt thªm cÇn b¶o hiÓm – trong tr−êng hîp tay bÞ m¾c vµo r«to th× tay sÏ ch¹m vµo cÇn g¹t vµ cÇn sÏ ng¾t ®IÖn HÖ thèng truyÒn ®éng: m«t¬ th«ng qua hÖ thèng truyÒn ®éng ®ai ®Õn b¸nh r¨ng, qua hÖ thèng b¸nh r¨ng truyÒn ®éng cho r«to vµ trôc cña dao. §éng c¬ ®iÖn ®−îc ®Æt trªn m¸ng nghiªng ®Ó dÔ dµng tho¸t n−íc vµ dÔ dµng ®iÒu khiÓn lùc c¨ng cho ®ai, c¸c bé phËn cña m¸y ®−îc phun n−íc trong qu¸ tr×nh lµm viÖc. C¸ sau khi ®−îc ®¸nh vÈy, c¾t ®Çu, ®u«i, mæ bông röa s¹ch th× ®−a ®i c¾t khóc. Khi ®−a vµo bé phËn tiÕp liÖu, thiÕt diÖn ®Çu c¸ ®−îc ®Æt s¸t vµo m¸ng ®Ó cho phÇn kh«ng ®ñ kÝch th−íc dÇn vÒ phÝa ®u«i. Sau khi c¾t khóc xong c¸ tù ®éng r¬i xuèng m¸ng ra ngoµi. M¸y c¾t ®−îc 3 cì : 26, 40, 61 mm N¨ng suÊt tèi ®a : Q = 2,5 tÊn/giê. 116
Tèc ®é quay cña ®éng c¬ : nd = 625 v/ph. Tèc ®é quay cña r«to : nr = 10 v/ph.
117
11.5. M¸y philª c¸
Nguyªn t¾c chung cña m¸y phi lª lµ dïng hai dao ®Üa ®Æt s¸t víi nhau ®Ó lÊy ®i phÇn thÞt hai bªn. §−a c¸ vµo bé phËn c¾t ng−êi ta cã thÓ dïng hai b¨ng t¶i ®øng. Th©n c¸ sÏ ®−îc hai b¨ng t¶i mang tíi dao ®Üa ®Ó tiÕn hµnh phi lª. Trong qu¸ tr×nh phi lª, c¸c dao vµ c¸ sÏ ®−îc c¸c vßi n−íc phun röa. Sau khi phi lª xong, miÕng phi lª sÏ r¬i vµo mét m¸ng nghiªng vµ ®i ra ngoµi. 11.6. M¸y läc da c¸ M¸y läc da c¸ dïng ®Ó t¸ch phÇn thÞt víi phÇn da cña miÕng c¸ sau khi phi lª. CÊu t¹o cña m¸y gåm mét dao cè ®Þnh vµ mét trôc l¨n ®−a c¸. Dao cè ®Þnh ®−îc mµi s¾c vµ t¹o chuyÓn ®éng rung. Trôc l¨n ®−a c¸ trªn bÒ mÆt cã khÝa r·nh ®Ó t¹o ma s¸t. C¸ sau khi ®−îc phi lª sÏ ®−a vµo m¸y b»ng tay. PhÇn ®u«i cña miÕng c¸ ®i tr−íc vµ mÆt cã da ë d−íi. §Èy phÇn ®u«i cña miÕng c¸ vÒ phÝa trôc l¨n ®−a c¸. Trôc l¨n ®−a c¸ sÏ ®−a phÇn ®u«i c¸ vµo khe hë gi÷a trôc l¨n vµ dao cè ®Þnh. Dao cè ®Þnh sÏ t¸ch phÇn da c¸ ra khái phÇn thÞt. Trôc l¨n 118
®−a c¸ tiÕp tôc ®Èy miÕng c¸ tíi trong khi phÇn da c¸ ®−îc kÐo xuèng. Sau khi läc xong da, phÇn thÞt c¸ ë trªn dao cßn phÇn da r¬i xuèng m¸ng høng ë phÝa d−íi. 11.7. M¸y t¸ch thÞt c¸: M¸y t¸ch thÞt c¸ dïng ®Ó t¸ch phÇn thÞt ra khái phÇn x−¬ng c¸ cña c¸ t¹p. M¸y th−êng sö dông trong d©y chuyÒn s¶n xuÊt surimi tõ c¸ t¹p. CÊu t¹o cña m¸y gåm mét trèng sè 3 trªn bÒ mÆt cã ®ôc c¸c lç. B¨ng Ðp sè 4 Ðp s¸t vµo bÒ mÆt trèng. Bªn trong trèng cã c¬ cÊu th¸o liÖu d¹ng vÝt t¶i sè 2. Bªn ngoµi trèng lµ dao n¹o sè 1 ®Ó lµm s¹ch bÒ mÆt cña trèng. Con l¨n ®iÒu chØnh lùc c¨ng sè 5 dïng ®Ó ®iÒu chØnh lùc Ðp cho b¨ng Ðp. B¨ng Ðp ®−îc Ðp s¸t vÒ mÆt trèng nhê con l¨n Ðp sè 6. C¸ ®−îc n¹p vµo m¸y vµ ®i vµo khe hë gi÷a b¨ng Ðp vµ trèng. C¸ sÏ bÞ Ðp n¸t, phÇn thÞt sÏ chui qua lç vµo bªn trong vµ ®−îc vÝt t¶i ®−a ra ngoµi. PhÇn da, phÕ liÖu kh«ng chui qua lç th× ®i ra ngoµi.
119
