Giáo trình thiết bị sản xuất thực phẩm - Chương 2 Các máy làm sạch và phân loại

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

Thêm vào BST

Báo xấu

162
lượt xem 59
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong công nghiệp sản xuất lương thực, thực phẩm nguyên liệu đa dạng về chủng loại và kích cỡ, thành phần khác nhau.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình thiết bị sản xuất thực phẩm - Chương 2 Các máy làm sạch và phân loại

PH N 2 CÁC THI T B CƠ H C CHƯƠNG 2: CÁC MÁY LÀM S CH VÀ PHÂN LO I . 2.1 Khái ni m chung : - Trong Công ngh s n xu t th c ph m th c ph m, nguyên li u ña d ng v ch ng lo i, kích c , thành ph n khác nhau .Trong quá trình thu ho ch b l n nhi u t p ch t. Do ñó, ñ ñ m b o các ñi u ki n công ngh ch bi n ñ m b o ch t lư ng thành ph m, giá tr c m quan v..v, nguyên li u trư c khi ch bi n c n ph i qua khâu làm s ch và phân lo i M c ñích c a quá trình phân lo i : * ð m b o ch t lư ng nguyên li u : ð ng nh t v kích c , thành ph n * Tăng th i gian b o qu n * Thích h p cho các công ño n ch bi n ti p theo Cơ s phân lo i: Cơ s c a quá trình phân lo i d a vào hình dáng, kích thư c, chi u dài, tính ch t khí ñ ng, tương tác b m t, tính ch t t tính v..vv, m i lo i m t máy riêng Ví d : Phân lo i màu s c: có t bào quang ñi n Phân lo i kích thư c: sàng, máy ch n h t. Phân lo i theo tương tác b m t Phân lo i theo kh i lư ng riêng : máy g n ñá Tách t p ch t l : Nam châm ñi n, nam châm vĩnh c u 2.2. Phân lo i theo ñ c tính hình h c: 2.2.1. Khái ni m: Phân lo i theo ñ c tính hình h c ñư c s d ng r t ph bi n trong các xí nghi p lương th c ñ tách t p ch t ho c x p lo i nguyên li u, bán thành ph m và thành ph m. Cơ s phương pháp này là d a vào s khác nhau v chi u dày, chi u r ng, chi u dài, hình dáng và ti t di n c a các phân t trong kh i h t lương th c, thành ph m ñ phân lo i. ð i v i d ng này ngư i ta dùng máy phân lo i theo ki u sàng. 2.2.2. Sàng: Sàng là phương pháp ph bi n và ñơn gi n nh t ñ phân lo i nguyên li u và s n ph m trong các nhà máy ch bi n b t g o và xí nghi p ch bi n th c ăn h n h p cho gia súc . 15
T "sàng " dùng trong trư ng h p l phân lo i có kích thư c l n và "rây" dùng trong trư ng h p l phân lo i có kích thư c nh . Vi c phân lo i h t có th ti n hành theo 2 cách: - Phân lo i kích thư c t nh ñ n l n (hình 2.1): T i ñ y các m t sàng ñư c x p n i ti p nhau. M t sàng có kích thư c l nh ñư c ñ t trư c, kích thư c l l n ñ t sau. Khi h n h p v t li u chuy n ñ ng t trái sang ph i ta s thu ñư c s phân lo i như mong mu n. - Phân lo i kích thư c t l n ñ n nh (hình 2.2): T i ñ y m t sàng ñư c x p song song và ch ng lên nhau. M t sàng có kích thư c l l n d t lên trên, kích thư c l nh ñ t dư i. Khi h n h p v t li u chuy n ñ ng t trên xu ng ta s thu nh n ñư c s phân lo i như mong mu n Hình 2.1.Phân lo i theo kích thư c t nh ñ n l n Hình 2.2.Phân lo i theo kích thư c t l n ñ n nh Các b ph n chính c a sàng M t sàng là b ph n làm vi c chính. Các v t li u trên m t sàng ph i có chuy n ñ ng tương ñ i trên m t sàng. Nh ng v t li u ph i có kích thư c nh hơn kích thư c l sàng ñ có th l t xu ng l thì sàng quá trình phân lo i m i ñư c ti n hành. C u t o: Có 2 lo i t m ñ c l , lư i ñan và thanh ghi . - M t sàng ñ c l : Là các t m kim lo i: thép hay ñ ng, trên ñó ñ c các l có di n tích khác nhau: tròn, thuôn dài (vuông), tam giác. Di n tích các b m t t do ph i có t l h p lí so v i t ng di n tích m t sàng, do ñó m i ñ m b o ñ b n cơ khí . φl ≤ 1,5 δ chi u dày Tuy nhiên chi u dày t i ña c a m t sàng không vư t quá 12mm. M t sàng dùng ñ phân lo i các v t li u có kích thư c > 5mm. Các l trên m t sàng có kích thư c t 5-80mm ñư c b trí song song hay xen k nhau. Các l hình ch nh t có chi u dài g p 3 l n chi u r ng. 16
Ưu ñi m c a m t sàng này là b n, th i gian s d ng dài nhưng nó có như c ñi m là b m t t do nh . M t sàng ñ c l v i hình d ng và kích thư c khác nhau . Trong quá trình phân lo i, h n h p ñư c chia làm 2 ph n : - Ph n l t qua sàng g i là c u t l t sàng (CTLS) - Ph n n m l i trên sàng g i là c u t trên sàng (CTTS) T m sàng ñ c l ñư c ch t o t là kim lo i dày kho ng 0,8-1,0 mm. Tùy theo kích thư c l sàng ngư i ta chia sàng thành nhi u s . S hi u c a sàng l ñ t là s tương ng v i kích thư c l sàng ( tính b ng mm) nhân v i 10. Thí d : Sàng ñ t l thuôn dài, chi u r ng l 1,75mm thì mang s hi u 17,5 (No 17,5). - M t sàng ñan( hình 2.3): Dùng các s i v i, s i kim lo i, s i l a ho c s i nh a t ng h p ñan l i v i nhau theo m t kích thư c nh t ñ nh. M t sàng b ng s i kim lo i ñư c ñan thành các l d ng vuông ho c ch nh t kích thư c c nh l t 5mm ñ n 0,4mm. Ưu ñi m c a lo i m t sàng này là có b m t t do l n nhưng như c ñi m là không b n. S hi u c a m t lư i sàng ñan b ng s i kim lo i là s tương ng v i kích thư c c nh l sàng tính b ng mm Ví d : ð i v i sàng l vuông c nh D = 0,4 mm mang s hi u 0.4 (No =04 ) - Rây : ð i v i sàng ñan n u kích thư c l > 0,2mm g i là m t sàng ñan ð i v i sàng ñan n u kích thư c l < 0,2 mm g i là rây Liên Xô m t rây l a ñư c chia làm 2 lo i: Rây nh và rây n ng tùy theo kh i lư ng 1m2 m t rây . Rây n ng: Có 20 con s ( t s hi u No 71 ñ n No 280 ) Rây nh có 25 con s ( t s hi u No 7 ñ n s hi u 76) ð i v i rây n ng s hi u ví d No71 nghĩa là trong 10cm có 71 hàng l ð i v i rây nh s hi u No 76 nghĩa là 1cm có 76 hàng l . Rây nh ñ phân lo i b t, rây n ng ñ phân h t l n hơn ví d : G o, Cám. G n ñây rây l a ñư c thay b ng rây ñan t s i kapron ho c nylon, rây ñan b ng s i nhân t o b n g p 3 l n, ít hút m và h u như không làm t c l rây - Thanh ghi ( hình 2.4): 17
Lo i này dùng ñ phân lo i các lo i v t li u có kích thư c l n hơn hơn 80mm. C u t o m t sàng g m các thanh ghi ñư c ñ c theo chi u d c sang, khe h gi a chúng b ng kích thư c v t li u l t qua sàng. Hình 2.3 . Các d ng m t sàng lư i ñan Hình 2.4 . Hình d ng các thanh ghi c a sàng Kích thư c c a thanh ghi ñư c ch n ph thu c kích thư c c a s n ph m chưa sàng. V i H = d và B = (0,2-0,3) d. Các c nh nghiêng có góc nghiêng kho ng 6-100 Chú ý l p ñ t ph n chi u r ng thanh ghi có kích thư c nh hơn luôn luôn quay xu ng dư i . 2.2.3. Phân lo i các máy sàng a.Theo c u t o c a b ph n làm vi c : Máy sàng chia làm 2 nhóm . - M t sàng ph ng: ðư c dùng ph bi n nh t vì có h s s d ng b m t làm vi c c a lư i cao nh t. Có 3 lo i : Máy sàng có lư i chuy n ñ ng t nh ti n qua l i, máy sàng có lư i chuy n ñ ng tròn, máy sàng có máy chuy n ñ ng rung (hình 2.5). Hình 2.5. Sơ ñ c u t o các lo i sàng ph ng - M t sàng hình tr : ð ki m tra ph li u c a h t. 18
b. Theo ñi u ki n s d ng : Sàng c ñ nh Sàng lưu ñ ng c. Theo s lư ng m t sàng: Sàng ñơn Sàng kép d. Theo hình th c d n ñ ng : Máy sàng dao ñ ng quán tính Máy sàng dao ñ ng b ng cơ c u l ch tâm . Máy sàng d n ñ ng b ng tay quay thanh truy n e.Theo v t li u c n sàng: Máy sàng t p: Dùng ñ tách t p ch t. Máy sàng phân lo i: ð phân riêng các thành ph n h t có kích thư c và ch t lư ng khác nhau. 2.2.4. Máy sàng có m t sàng ph ng chuy n ñ ng tính ti n qua l i : ðư c dùng ph bi n nh t ñi n hình là máy sàng phân lo i b ng lư i sàng và không khí . C u t o: Hình 2.6 là c u t o c a m t máy sàng phân lo i b ng lư i sàng và không khí dùng ñ làm s ch và ph n riêng h t. Theo chi u cao c a máy có th chia thành 3 ph n: - Vùng phân lo i b ng không khí làm s ch h t . - Thùng sàng ñ phân h t theo ñ l n thành 3 ph n h t riêng bi t . -Vùng phân lo i b ng không khí chia t ng h t theo ñ l n thành các ph n riêng theo tính ch t khí ñ ng h c . Nguyên t c làm vi c: H t ñ vào bu ng 1, qu t 2 hút không khí kéo s n ph m vào ng 3 và cu n theo các h n h p nh ñ i v i khí ñ ng l c. Nh ng h n h p này ñư c l ng vào bu ng 4 và t ñ y chúng ñư c tách ra kh i máy. Không khí s ch bu ng 4 ñư c qu t th i vào l n th 2 ñ làm s ch h t. Như v y qu t làm vi c theo nguyên t c tu n hoàn kín c a dòng không khí. thùng sàng 5 kh i h t ñư c phân ra m t s thành ph n h t khác nhau theo chi u r ng và chi u dày c a h t. T t c ñ vào nh ng ngăn khác nhau c a vùng phân lo i b ng không khí phía dư i. Qu t 6 hút không khí qua l p s n ph m ñang trư t theo m t ph ng nghiêng 7. Tương ng v i các v n t c c a không khí khác nhau t i 19
nh ng ngăn riêng c a bu ng l nh, có các h n h p khoang, h t b n, h t s ch và h n h p nh ñư c l ng xu ng Hình 2.6. C u t o máy phân lo i b ng lư i sàng và không khí 2.2.5. Máy sàng rung . M c ñích s d ng : - Phân lo i nguyên li u - V n chuy n v t li u - Làm tơi và ngu i v t li u Phân lo i: Có 2 cơ c u gây rung ñ ng cho máy sàng rung - ðĩa có g n ñ i trong . - Cơ c u l ch tâm * ðĩa có g n ñ i trong: ðư c g n trên tr c d n ñ ng c a máy. Khi tr c quay các ñĩa này gây nên các l c quán tính làm cho thùng sàng chuy n ñ ng theo các hư ng khác nhau. 20
C u t o và nguyên t c làm vi c: 1- thùng sàng 2,3- lò xo xo n 4- tr c d n ñ ng 5- ñ i trong Hình 2.6. Sơ ñ c a m t máy sàng rung Hình 2.6 là sơ ñ c a m t máy sàng rung. Cơ c u gây rung ñ ng là ñĩa có g n ñ i tr ng. lư i trên, các t p ch t l n ñư c tách ra, còn lư i dư i là các t p ch t nh Thùng sàng 1 có g n lư i sàng t trên b n lò xo xo n th ng ñ ng 2,3. Các chi ti t ñ l p ghép các lò xo v i thùng sàng, cho phép ñi u ch nh m c ñ kéo căng c a chúng. T i tr ng tâm c a thùng sàng có tr c 4 trên ñó có g n ñ i trong 5. Khi tr c mang ñ i tr ng quay thì tr ng tâm c a thùng sàng chuy n d ch tương ñ i v i tr ng tâm c a toàn h , còn tr ng tâm c a toàn h thì ñ ng yên . * Cơ c u l ch tâm: Tr c l ch tâm c a máy ñư c t a trên các g i ñ . Các g i ñ này l i ñư c g n vào thùng sàng. Khi máy làm vi c thùng sàng s th c hi n chuy n ñ ng rung nh s quay c a tr c l ch tâm. Sơ ñ c u t o máy sàng rung cơ c u l ch tâm ñư c trình bày trên hình 2.7 Hình 2.7. Sơ ñ c u t o máy sàng rung cơ c u l ch tâm 1. B máy; 2. Lò xo; 3. Khung sàng; 4. ð i tr ng gây rung; 5. ðĩa quay 6. tr c l ch tâm 7. Bánh ñai d n ñ ng; 8. lư i sàng Máy g m có khung sàng 3 ñư c ñ b ng h th ng lò xo g n trên b máy 1. Trên khung sàng 3 còn g n ñ c a tr c l ch tâm 6. Phía ngoài tr c l ch tâm 6, ngư i ta b trí hai ñĩa 5 mà vành c a nó có g n hai ñ i tr ng. V i cách l p này, có th ñi u ch nh biên ñ dao ñ ng c a sàng. Tr c l ch tâm nh n truy n ñ ng quay qua 21
bánh ñai d n ñ ng 7 t ñ ng cơ vào. Trên khung sàng có th ñ t 1,2 hay nhi u lư i sàng 8 tùy theo yêu c u phân lo i Tính toán : Năng su t c a máy sàng rung Xác ñ nh theo công th c Q = Bq, kg/h Trong ñó : B - Chi u r ng c a m t sàng, cm q - T i lư ng riêng c a m t sàng kg/cm gi Chi u dài c a m t sàng : q L= , m 36 pvt b p : Kh i lư ng riêng c a v t li u ñem sàng kg/m3 Trong ñó: vtb: V n t c trung bình c a các ph n t v t li u có th l y b ng 0,003 - 0,004m/s. 2.3. Phân lo i theo nh ng tính ch t khí ñ ng h c Trong các xí nghi p ch bi n b t, g o và th c ăn h n h p cho gia súc thư ng dùng khá ph bi n các thi t b phân lo i h n h p b ng dòng không khí. ðó là phân lo i b ng s c gió, d a vào tính ch t khí ñ ng h c c a các c u t ñ phân chia thành các ph n khác nhau. Nh ng tính ch t khí ñ ng h c c a phân t ph thu c vào hình d ng, kích thư c, kh i lư ng, tr ng thái b m t c a phân t , v trí c a phân t trong dòng không khí và cu i cùng là tr ng thái c a không khí.. Kh năng ch ng l i s c ñ y c a dòng không khí g i là ñ c n gió c a phân t . N u các phân t có ñ c n gió khác nhau thì v n t c c a chúng khác nhau. D a vào s khác nhau ñó có th phân lo i h n h p . nư c ta, Trung Qu c, Nh t B n .v..v. còn dùng qu t hòm ñ tách các t p ch t nh và n ng trong kh i lương th c d a vào nguyên t c phân lo i theo tính ch t khí ñ ng h c trên (hình 2.8). 22
Hình 2.8. Sơ ñ t h p 3 qu t hòm ñ tách t p ch t n ng và nh a. trư ng h p trong thóc có ít ñá s i b. trư ng h p trong thóc có nhi u ñá s i 2.4. Phân lo i theo t tr ng. các nhà máy ch bi n g o, b t và th c ăn gia súc thì quá trình làm s ch và các t p ch t n ng như: ñá, s i, ñ t viên, m nh th y tinh v..v. r t quan tr ng . Chúng có kích thư c g n b ng kích thư c c a h t nên không th phân lo i b ng sàng .Do ñó ph i phân lo i v s khác nhau v t tr ng . N u các c u t trong h n h p c n phân lo i có s khác nhau rõ r t v t tr ng thì càng d dàng phân riêng ra . Máy tách t p ch t ñá s i d a trên nguyên t c phân lo i theo t tr ng. Sơ ñ quá trình công tác c a máy tách ñã ñư c gi i thi u hình 2.9 m t s nhà máy, còn dùng ph bi n lo i máy tách ñá ki u Grigorovic. B ph n công tác chính c a máy tách ñá này là nh ng ñĩa tr n hình côn .Khi máy chuy n 23
ñ ng l c tròn, dư i tác d ng c a l c li tâm quán tính, h t chuy n ñ ng lên phía trên c a ñĩa hình chóp, còn ñá s i chuy n ñ ng xu ng dư i ( hình 2.10). Hình 2.9. Sơ ñ máy phân ly ñá s i 2.10. Sơ ñ công tác c a m t máy tách ñá 1. Ph u n p li u 1.Ph u n p li u 2. M t sàng; 2. Máy l ng 3. B ph n ñi u ch nh góc nghiêng 3. Sàng 4. Phòng không khí; 5. Qu t 2.5. Phân lo i theo t tính . 2.5.1 Khái ni m: Các nguyên li u thành ph m ñưa vào nhà máy thư ng có l n t p ch t kim lo i, nh t là s t, do quá trình thu hái, v n chuy n ho c lúc làm s ch . T p ch t s t có th làm h ng b ph n công tác c a máy (c b m t tr c nghi n, máy xay,v..v..) và có th b t tia l a - gây h a ho n . Do ñó làm s ch t p ch t s t là m t khâu có ý nghĩa quan tr ng c a quá trình s n xu t. Các lo i t p ch t s t, gang, niken ñ u có th dùng nam châm ñ tách ra ñư c . 2.5.2 Thi t b Dùng nam châm vĩnh c u ho c nam châm ñi n ñ tách các t p ch t s t (hình 2.11, hình 2.12) . Thi t b phân lo i b ng t tính g m: Nhi u th i nam châm ghép l i, c c nam châm b trí trên m t ph ng nghiêng mà s n ph m ch y qua. S n ph m ch y qua nam châm thành l p m ng v i v n t c không l n l m ñ ñ nam châm hút l i các t p ch t s t. Sau m t th i gian làm vi c c n làm s ch b m t nam châm. ð i v i nam châm vĩnh c u ph i ñ m b o l c hút kho ng 12 kG. L p nguyên li u ch y qua nam châm không ñư c quá dày. 24
Hình 2.11. Sơ ñ thi t b nam châm vĩnh c u Hình 2.12. Máy phân lo i b ng nam châm ñi n 2.6. Phân lo i theo tính ch t b m t nguyên li u . 2.6.1 Khái ni m: Các c u t khác nhau trong kh i h t có tr ng thái là b m t không gi ng nhau. B m t c a chúng có th xù xì, r , nh n, có v , không v v..v.. Nh ng tr ng thái b m t khác nhau y có th áp d ng ñ phân lo i trên b m t ph ng nghiêng . 2.6.2. Nguyên t c c a các thi t b phân lo i theo tính ch t b m t nguyên li u (hình 2.13): Khi các phân t b m t tr ng thái không gi ng nhau chuy n ñ ng trên b m t ph ng nghiêng thì ch u tác d ng c a l c ma sát khác nhau. Do ñó, các ph n t y d ch chuy n v i nh ng v n t c khác nhau. Vì v y, cu i m t ph ng nghiêng, chúng s rơi các v trí khác nhau. N u ñ t trên quĩ ñ o rơi nh ng tâm ch n thì có th phân lo i h n h p ra làm nhi u ph n khác nhau theo h s ma sát. Phương pháp phân lo i d a vào s khác nhau v h s ma sát có ý nghĩa r t l n trong trư ng h p phân lo i h n h p g m 2 ho c nhi u d ng h t có kích thư c g n nhau Hình 2.13. Sơ d nguyên lý phân lo i theo tính ch t b m t nguyên li u 25
2.7. Các máy phân lo i khác : Máy phân lo i d a theo chi u dài h t: (Máy ch n h t) 2.7.1. M c ñích: - ð ph n riêng các s n ph m th c ph m r i xa ho c tách các t p ch t theo chi u dài h t (như ép d u, men ...). - Ch n h t gi ng tác các t p ch t rơm r tách các t p ch t ng n như: s n, cát, t m tách g o ñã xay ra kh i thóc .v.v... 2.7.2. Phân lo i: có 2 lo i - Máy ch n h t ki u tr . - Máy ch n h t ki u ñĩa. 2.7.3. Máy ch n h t ki u hình tr (hình 2.13a, hình 2.14) C u t o : Máy g m ng tr b ng thép 1 (v thùng), b m t bên trong c a v thùng có nh ng l t ong 2 và vít t i 3, ñ t trong máng 4 . ng tr ñư c ch t o b ng thép t m, nh ng l t ong có ñư ng kính > 3mm th c hi n b ng phay các t m thép ho c k m. Nguyên t c làm vi c: Khi ng tr quay thì nh ng h t riêng l rơi vào các t ong, nh ng h t này cùng quay v i ng tr 1 góc nào ñó r i rơi xu ng. H t ng n ñư c l t vào trong l t ong sâu hơn h t dài. Vì v y khi ng tr quay, các h t ng n rơi xu ng mu n hơn rơi vào máng và ñư c tháo ra b ng vít t i . Nh ng h t dài trư c theo b m t bên trong c a v thùng d c theo chi u dài c a thùng. M c ñ phân riêng h n h p h t trên ph thu c vào tâm ñ t m t c nh trên 5 c a máng 4. 2.7.4.Máy ch n h t ki u ñĩa (hình 2.13.b): C u t o và nguyên t c làm vi c: Các l t ong 7 n m trên b m t ñĩa gang quay 8. Khi ñĩa quay các h t ng n rơi vào bên trong các l t , sau ñó rơi xu ng máng 6 và ñư c tháo ra kh i máy .Còn h t dài trư t theo chi u nghiêng c a máy. Hình 2.13. Nguyên t c làm vi c c a máy l a ch n c h t a. Ki u hình tr b. Ki u ñĩa 26
Hình 2.14. Máy ch n h t ki u tr 27