Giáo trình thiết bị sản xuất thực phẩm - Chương 1 Mở đầu

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

Thêm vào BST

Báo xấu

173
lượt xem 47
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cấu tạo và phân loại máy sản xuất thực phẩm. Máy hiện đại chủ yếu gồm : thiết bị nạp, các cơ cấu thừa hành có bộ phận làm việc, các cơ cầu truyền,

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình thiết bị sản xuất thực phẩm - Chương 1 Mở đầu

M ðU 1. C u t o và phân lo i máy s n xu t th c ph m 1.1. C u t o máy Máy hi n ñ i ch y u g m: - Thi t b n p li u - Các cơ c u th a hành có b ph n làm vi c - Các cơ c u truy n d n (ñ ng cơ) [ngu n ñ ng l c] - Các máy hi n ñ i thư ng có thêm hàng lo t các b ph n ph ñ : + ði u ch nh và hi u ch nh s làm vi c c a máy + ði u ch nh máy, kh i ñ ng, d ng máy, ki m tra + B o v và chuy n ñ i 1.2. Phân lo i máy s n xu t th c ph m 1.2.1. Theo tính ch t tác d ng lên s n ph m gia công: - Máy: là trang b trong ñó s n ph m ch u tác ñ ng cơ h c, khi gia công trên máy y, s n ph m không thay ñ i tính ch t c a nó, mà ch thay ñ i hình d ng, kích thư c ho c các thông s tương t khác ch u tác ñ ng cơ h c - Thi t b : là trang b như máy công tác ñ c bi t, trong ñó s n ph m b thay ñ i tính ch t v t lí hay hóa h c ho c tr ng thái t h p dư i các tác d ng như: cơ lí, sinh hóa, nhi t ñi n ð c ñi m: + Máy: có các b ph n làm vi c chuy n ñ ng tr c ti p tác d ng cơ h c lên s n ph m gia công + Thi t b : Có m t kho ng không gian nh t ñ nh (bu ng làm vi c) trong ñó ti n hành tác d ng lên s n ph m v i m c ñích thay ñ i tính ch t c a nó 1.2.2. Theo c u t o c a quá trình - Máy làm vi c gián ño n: S n ph m gia công ch u tác d ng trong su t th i gian c a m t chu kì nh t ñ nh. Sau ñó quá trình l i ti p di n l p l i có tính ch t chu kì. Thành ph m ñư c l y ra cu i chu kì - Máy làm vi c liên t c: Th i gian c a quá trình làm vi c n ñ nh, n p s n ph m ban ñ u và l y s n ph m ñư c ti n hành ñ ng th i. Các b ph n làm vi c trong nh ng ñi u ki n n ñ nh 1.2.3. Theo m c ñ cơ khí hóa và t ñ ng hóa 1
- Máy không t ñ ng - Máy bán t ñ ng - Máy t ñ ng 1.2.4. Theo nguyên t c ph i h p trong dây chuy n s n xu t - Máy riêng l - Nh ng máy t h p ho c b máy - Nh ng máy liên h p - H th ng máy t ñ ng 1.2.5. Theo ñ c ñi m ch c năng - Các máy và thi t b v n chuy n: Băng t i, gàu t i, vít t i - Các thi t b cơ h c: Máy phân lo i, máy nghi n, máy xay xát, máy c t thái, máy chà, máy ép,... - Các thi t b lên men - Các thi t b hóa lí: Chưng c t, tinh luy n, trích li,... 2. Yêu c u cơ b n ñ i v i máy s n xu t th c ph m ð i v i máy s n xu t th c ph m, khi thi t k , ch t o và s d ng chúng, ngoài nh ng yêu c u chung (ñ c ng, s c b n, ñ b n rung ñ ng) còn ph i ñáp ng nh ng yêu c u sau: - Kh năng th c hi n quá trình công ngh tiên ti n - Hi u qu kinh t kĩ thu t cao - Tính ch ng mòn cao - Giá thành h : Máy có k t c u ñơn gi n, v t li u ch t o ra nó r ti n, d ki m, chi ti t tiêu chu n hóa. S a ch a, b o dư ng d dàng, thu n l i - Làm vi c n ñ nh, tin c y, ñ m b o môi trư ng làm vi c ít b i, ti ng n,... - Tu i th 10 – 12 năm 3. Nh ng v t li u chính ñ ch t o thi t b s n xu t th c ph m 3.1. Kim lo i và h p kim a. Gang: Ph bi n nh t, chi m 50% kim lo i trong máy ch bi n th c ph m. Là h p kim c a Fe-C: 2-4% Ưu ñi m: Có tính ñúc cao, dùng ñúc các chi ti t ph c t p như thân máy, b máy, s ng trư t,...Kh năng ch u nén g p 4 l n kh năng ch u u n. Phân lo i: 2
- Gang xám C: 2,8-3,7%. Kí hi u C4 - Gang trung tính: Cũng là gang xám nhưng cho thêm ph gia silicocanxi, silicoalumin, felosilu. Kí hi u CM4 - Gang c u: Cũng là gang trung tính nhưng cho thêm h p kim Mg, ñ b n r t cao, có th ñúc các tr c khu u c a máy nén. Kí hi u B4 - Gang rè: %C th p, d gia công - Gang h p kim: Thêm vào các lo i gang trên các kim lo i Cr, Mn, Ni, Si. Dùng ch t o gu ng bơm, v bơm ch u axit, ng d n ch u các môi trư ng khác nhau b. Thép: Có cơ tính, kh năng gia công cơ cao. Tùy theo phương pháp nhi t luy n cho nh ng thép có cơ tính khác nhau, r t cao. Có 3 nhóm: - Thép cacbon : CT3, CT5. Thép 45, thép 50 Thép d ng c - Thép h p kim: Cao, Th p c. ð ng: Không b n trong môi trư ng có Cl, Br, I, NH3, H2S. D n ñi n, d n nhi t t t, d dát m ng, kéo s i. Dùng nhi u trong công nghi p rư u bia, các lo i tháp,... ð ng ñ : - Thau - Thanh. H p kim Al, Si, Sn d. Nhôm: Ch u các môi trư ng HNO3 ñ m ñ c, CH3COOH 3.2. Phi kim lo i a. Ngu n g c vô cơ: - ðá granit: ðá granit + ñá andezit + th y tinh l ng g i là matit: ch u axit - Amian: Dùng làm ñ m ch u nhi t, làm b ch ng cháy, ñ b o ôn - Th y tinh -G m b. Ngu n g c h u cơ: - Cao su: 2-4%S: Cao su m m, dùng làm ñ m, các khúc n i tr c 20-40%S: Cao su ebonit - Faolit: Là h n h p c a phenol formuldehyt + amian. ð b n cao, làm các ñư ng ng d n, thùng ch a, máy bơm - Ngoài ra còn có nh a PVC, PP,... 3
CHƯƠNG 1. CÁC MÁY VÀ THI T B V N CHUY N 1. Khái ni m Máy và các thi t b vân chuy n ñóng vai trò quan tr ng trong dây chuy n s n xu t các s n ph m th c ph m, liên k t các h th ng công ngh trong dây chuy n s n xu t, v n chuy n nguyên li u t kho ch a ñ n dây chuy n s n xu t và v n chuy n s n ph m v kho ch a ... Phân lo i: Theo phương th c làm vi c có hai lo i: - Lo i v n chuy n liên t c: Băng t i, vít t i, gàu t i, các thi t b v n chuy n v t li u b ng không khí, b ng th y l c,... - Lo i v n chuy n gián ño n: C u, palăng, c u tr c, thang máy,... Trong các nhà máy s n xu t và ch bi n lương th c th c ph m, ñ v n chuy n nh ng v t li u r i, v t li u ñóng túi, nh ng ki n hàng ho c nh ng v t li u ñơn chi c theo phương n m ngang, th ng ñ ng ho c nghiêng, ch y u dùng máy và thi t b v n chuy n liên t c. Khác v i lo i làm vi c gián ño n, nh ng máy và thi t b v n chuy n liên t c có th làm vi c trong m t th i gian không gi i h n, chuyên ch v t li u theo m t hư ng ñã ñ nh không d ng l i khi n p li u và tháo li u. Nh v y năng su t c a chúng tương ñ i l n hơn so v i các máy và thi t bi v n chuy n gián ño n Các máy và thi t b v n chuy n liên t c hi n nay có th chia ra hai nhóm chính: - Máy có b ph n kéo: Băng t i, xích t i, cào t i, gàu t i, n i t i, giá t i - Máy không có b ph n kéo: Các lo i vít t i, các máy v n chuy n quán tính, các h th ng v n chuy n b ng không khí và th y l c chương n y chúng ta s kh o sát m t s máy và thi t b v n chuy n liên t c ñư c dùng ph bi n trong các nhà máy s n xu t và ch bi n lương th c th c ph m trong và ngoài nư c 2. Các thi t b v n chuy n cơ h c 2.1. Băng t i 2.1.1. Công d ng Trong các máy v n chuy n liên t c thì băng t i là lo i ñư c dùng nhi u nh t Ưu ñi m: An toàn cao, c u t o ñơn gi n, b n Có kh năng v n chuy n v t li u r i và ñơn chi c theo các hư ng n m ngang, n m ngang và k t h p c hai 4
V n ñ u tư và ch t o không l n Có th t ñ ng hóa V n hành ñơn gi n, b o dư ng d dàng Làm vi c không n Năng su t cao, tiêu hao năng lư ng ít Như c ñi m: Ph m vi s d ng c a băng t i b h n ch vì: Chúng có ñ d c cho phép không cao, thư ng t 16-240 tùy theo v t li u - - Không th v n chuy n theo ñư ng cong - Không v n chuy n ñư c v t li u d o, dính k t 2.1.2. C u t o và phân lo i băng t i: Hình 1.1. Băng t i c ñ nh Băng t i g m có t m băng (3) kín u n cong trên tang d n (5) và tang căng (1). T m băng v a là b ph n kéo, v a là b ph n t i li u. Chuy n ñ ng ñư c nh l c ma sát xu t hi n khi tang d n quay. ð ng cơ (9) cùng v i h p gi m t c (8) và các n i tr c là các cơ c u truy n ñ ng c a máy. Ph u (2) ñ n p v t li u, ph u (6) ñ tháo v t li u. B ph n c o (7) ñ làm s ch t m băng. T m băng ñư c căng sơ b nh b ph n căng (10) l p tang cu i máy ho c l p nhánh không t i. T t c các c m máy nêu trên ñ u ñư c l p trên m t khung ñ . Khi máy làm vi c, t m băng d ch chuy n trên các giá ñ tr c lăn (4), (11) mang theo v t li u t ph u n p li u ñ n ph u tháo. Quá trình tháo li u ti n hành tang ñ u máy 5
Sau ñây là sơ ñ phân lo i các băng t i dùng trong các nhà máy lương th c th c ph m. Hình 1.2. Sơ ñ các băng t i c ñ nh a) n m ngang; b,c, d) có ñư ng v n chuy n ph i h p; ñ) có xe tháo li u; c) lưu ñ ng V n t c chuy n ñ ng c a băng t i khi v n chuy n các h t ñư c cho b ng 1.1 và b ng 1.2 6
B ng 1: V n t c chuy n ñ ng c a t m băng ñ i v i băng t i n m ngang V t li u v n chuy n V n t c chuy n ñ ng c a t m băng m/s Thóc, g o, ñ u, lúa mì 2,5 – 4,5 Ngô, ñ i m ch, ki u m ch 2,0 – 2,5 H t hư ng dương 1,5 – 2,0 H t bông 2,5 – 3,5 h t ñ u nành 1,5 – 2,0 Ngô b p 0,8 – 1,2 H t gãy 1,5 – 2,0 Tr u và ph li u c a h t 0,8 – 1,2 Bao b t, hàng ñóng ki n 0,6 –1,2 B ng 2: V n t c và năng su t c a các băng t i c ñ nh khi v n chuy n các lo i h t có kh i lư ng th tích 0,75l/m3 400 500 600-650 759-800 900-1000 1100- 1200 V n t c t m băng m/s 2,5 3,5 3,5 4,5 4,5 4,8 Năng su t, T/h 50 100 175 350 500 800 2.2 Gàu t i 2.2.1. Khái ni m: ð v n chuy n nh ng v t li u r i ( d ng b t, h t, c c nh ) ñi theo phương th ng ñ ng ho c nghiêng trên 500 ngư i ta dùng gàu t i 2.2.2. C u t o và nguyên t c làm vi c a. C u t o: Gàu t i g m nh ng b ph n sau: - B ph n kéo dài vô t n mang nhi u gàu và u n vòng qua tang (ho c ñĩa xích) trên và dư i c a máy - Chân máy g m có tang (ho c ñĩa xích), tr c l p tang, v và h p n p li u - ð u máy g m có tr c d n ñ ng, tang (ho c ñĩa xích), b ph n truy n ñ ng và b ph n tháo li u 7
- Thân máy g m nhi u ño n ng có ti t di n tròn ho c ch nh t n i v i nhau b ng bích, n m vào kho ng gi a ñ u và chân gàu t i, bao kín b ph n kéo Hình 1.3. Hình d ng chung c a gàu t i 1) Băng; 2) gàu; 3) tang ñ u máy; 4) tang chân máy; 5) b gàu t i 6) ph u n p li u 7) b ph n căng 8) c a quan sát 9) tr c ñ u máy 10) ñ u gàu t i 11) c a tháo li u b. Nguyên t c làm vi c: Khi máy làm vi c thì gàu xúc v t li u khu v c chân máy và v n chuy n lên phía ñ u máy. ñây, dư i tác d ng c a tr ng l c và l c quán tính, v t li u ñư c ñ t gàu vào b ph n tháo li u r i t ñó chuy n t i nơi s d ng V t li u r i ñư c v n chuy n b ng gàu t i g m nhi u d ng: d ng b t (ho c b i), d ng h t, d ng c c Ưu ñi m: - C u t o ñơn gi n, kích thư c chi m ch nh 8
- Có kh năng v n chuy n v t li u lên m t ñ cao khá l n (50-70m), - Năng su t cao (700m3/h) Như c ñi m: - N u v t li u v n chuy n l n gây va ñ p, d sinh ti ng n - D b quá t i n u ti p li u không ñ u, nên c n n p li u m t cách ñ u ñ n - Không tháo liêu ñư c gi a ch ng, n p li u v trí tùy thích. 2.2.3. Phân lo i: - Theo c u t o c a b ph n kéo: có 2 lo i: Gàu t i dùng băng: ñư c dùng ph bi n ñ v n chuy n nh ng v t li u r i trong các kho ● lương th c, các nhà máy xay b t, nhà máy xát g o, nhà máy ch bi n th c ăn gia súc, nhà máy bánh mì, nhà máy ép d u, nhà máy s n xu t tinh b t, nhà máy bánh k o, nhà máy s n xu t mì s i và các nhà máy th c ph m khác. Gàu t i dùng xích: (m t ho c 2 dây xích): ch y u dùng ñ v n chuy n nh ng v t li u ● d ng c c và nh ng v t li u gây tác h i cho t m băng ( như v t li u nóng) - Theo phương pháp tháo li u: có 3 lo i gàu t i: ● Gàu t i tháo li u dư i tác d ng c a tr ng l c ● Gàu t i tháo li u dư i tác d ng c a l c li tâm ● Gàu t i tháo li u dư i tác d ng c a l c k t h p ( l c li tâm và tr ng l c). 2.3. Vít t i: 2.3.1. Khái ni m: ð v n chuy n nh ng v t li u r i theo hư ng n m ngang, nghiêng ho c th ng ñ ng, trong các nhà máy th c ph m, ngư i ta dùng vít t i. Trong các vít t i, v t li u ñư c v n chuy n tương t như m t ñai c chuy n ñ ng d c theo ñinh c quay. Vít t i g m có m t máng c ñ nh và m t tr c vít. Khi tr c vít quay làm cho v t li u chuy n ñ ng t nh ti n theo máng. Ưu ñi m : - Chi m ch ít: V i cùng năng su t thì di n tích ti t di n ngang c a vít t i nh hơn nhi u so v i các máy v n chuy n khác. - S lư ng bi và các chi ti t ch u mài mòn không nhi u nên d v n hành thao tác. - B ph n công tác n m trong màng kín nên có th n i màng vào v trí nào ñó c a h th ng thông gió. - T c ñ quay c a tr c vít tương ñ i l n. 9
- Giá thành th p. Như c ñi m : - Chi u dài v n chuy n và năng su t b gi i h n. Chi u dài l n nh t c a vít t i thư ng không quá 30m v i năng su t t i ña là 100T/h. - Ch v n chuy n ñư c nh ng v t li u tương ñ i ñ ng nh t. - V t li u b ñ o tr n m nh, m t ph n b nghi n nát ho c b phân lo i theo kh i lư ng riêng. Vì v y ngư i ta không th dùng ñ v n chuy n th c ăn gia súc ñã ch bi n. - Tiêu t n nhi u năng lư ng hơn băng t i. 2.3.2. Các lo i vít t i 2.3.2.1. Vít t i n m ngang a) b) c) Hình 1.4. Các vít t i a) sơ ñ vít t i n m ngang: 1. máng; 2. g i tr c treo; 3. tr c; 4. cánh vít; 5. thành m t ñ u; 6. ng n p li u; 7,8. ng tháo li u; 9. Van an toàn; 10. Cơ c u truy n ñ ng b) hình d ng tr c vít c) các lo i cánh vít khác nhau và chi u quay c a chúng a. C u t o và nguyên t c làm vi c: Trong máng c ñ nh 1 t i ph n trên có l p nh ng g i tr c treo 2 làm ch ñ cho tr c 3. Tr c ñ c ho c r ng và trên su t chi u dài c a nó có g n cánh vít 4. v trí g i tr c treo, cánh vít b gián ño n 1 kho ng b ng chi u dài g i tr c. M t ñ u 5 c a máng ñư c b t kín. V t li u vào ph u n p li u 6, ñi ra ng tháo li u 7 và 8 d c theo vít t i. ñây (6,7 và 8) có các van ch n ñ có th thay ñ i kích thư c c a n p và tháo. Cu i vít t i có van an toàn 9 ñ tháo v t li u khi quá ñ y. Có th thay b ng ng ch y tràn l p g n c a tháo li u. 10
Tùy theo cách b trí cánh vít trên tr c mà vít t i có th là ph i ho c trái ( hình 1.4.c). Có nh ng vít t i g m 2 ph n trong ñó có 1 ph n là ph i, 1 ph n là trái. Các vít t i này dùng ñ v n chuy n hai dòng v t li u theo hư ng ngư c chi u nhau. Nh ng vít t i có cánh ñ c làm b ng thép là ch dùng ñ v n chuy n v t li u khô và tơi. Mu n v n chuy n nh ng v t li u c c ho c dính ph i dùng vít t i d ng băng (hinh 1.5). ð v n chuy n nh ng v t li u vón c c (h t m, tinh b t, h p ch t th c ăn gia súc) thì dùng cánh vít d ng bơi chèo ( hình 1.6) Hình 1.5. Cánh vít d ng băng. 1.6. Vít t i d ng bơi chèo Máng c a vít t i g m nhi u ño n t 2m ñ n 4m, n i ghép v i nhau b ng bích và bulông. N u vít t i dài quá 3,5 m thì ph i l p nh ng g i tr c trung gian (thư ng là g i tr c treo) cái này cách cái kia 3m. Trong các nhà máy lương th c th c ph m ch nên dùng vít t i có chi u dài không quá 15m. N u c n v n chuy n theo ñ dài l n (30m) thì nên l p ñ ng tr c hai vít t i có hai b ph n truy n ñ ng ñ i ñ u nhau. 2.3.2.1. Vít t i th ng ñ ng Khái ni m: Vít t i th ng ñ ng dùng ñ v n chuy n v t li u r i và v t li u d ng c c nh (h t, b t, th c ăn gia súc, các lo i c ). Cũng có th dùng lo i vít t i này ñ v n 11
chuy n các v t li u ñơn chi c. Chi u cao không quá 12-15cm năng su t 80-100 m3/h (v i D cánh vít ≈ 300mm) Ưu: - Ti t ki m di n tích - Tháo li u theo hư ng tùy ý, v trí trung gian theo chi u cao thân máy. Nguyên t c làm vi c: V t li u ñư c ñưa vào tr c vít th ng ñ ng trong v tr kín, nh ma sát v i cánh vít mà th c hi n chuy n ñ ng quay. Dư i tác d ng c a l c li tâm v t li u ñư c ép sát vào b m t trong c a máng. Ma sát gi a v t li u v i máng làm cho quá trình quay c a v t li u b hãm b t nên t c ñ vòng c a nó gi m. K t qu v t li u trư t theo b m t xo n c và ñư c nâng d n lên phía trên. Hình 1.7. Vít t i th ng ñ ng 3. V n chuy n v t li u b ng không khí 3.1. Khái ni m: V n chuy n v t li u b ng không khí d a trên nguyên lí l i d ng kh năng chuy n ñ ng c a dòng khí trong các ng d n, v i t c ñ nh t ñ nh ñ mang v t li u t ch này t i ch khác dư i tr ng thái lơ l ng. V lí thuy t thì có th dùng không khí ñ v n chuy n v t li u r i có kh i lư ng và kích thư c h t b t kì. Nhưng năng lư ng ñ v n chuy n và tiêu t n tăng nhanh r t nhi u l n so v i tr ng l c c a h t v t li u, nên th c t ph m vi ng d ng c a phương pháp này b h n ch . Mu n làm cho h n h p không khí và các h t v t li u chuy n ñ ng ñư c trong các ng d n thì c n ph i t o ñư c chênh l ch áp su t 2 ñ u ng, nói cách khác là ph i t o ra áp l c. Áp l c ñư c t o thành b ng cách gi m áp su t c a không khí ho c tăng áp su t c a không khí. 3.2. Phân lo i: Theo tr s áp su t t o thành có th chia ra: 12
Các h th ng áp su t th p, trong ñó t n th t áp su t không vư t quá 5.103N/m2. - Các h th ng áp su t trung bình, trong ñó t n th t áp su t không vư t quá 104N/m2 - Các h th ng áp su t cao trong ñó t n th t áp su t l n hơn 104N/m2. - Hình 1.8. Các sơ ñ nguyên lý: a) c a h th ng hút v i áp su t trung bình ñ v n chuy n b t b) c a h th ng hút v i áp su t cao c) c a h th ng ñ y v i áp su t cao 3.2.1. Các h th ng v n chuy n b ng không khí v i áp su t th p và trung bình: Trong các nhà máy lương th c th c ph m các nư c, h th ng áp su t th p và trung bình ñư c s d ng r ng rãi ñ cơ gi i hóa các công ño n v n chuy n trong phân xư ng 13
và gi a các phân xư ng v i nhau, cho phép k t h p v i 1 vài quá trình công ngh như làm l nh, phân lo i, s y..v..v.. hình 1.8a là sơ ñ nguyên lí c a m t h th ng hút và áp su t trung bình dùng ñ v n chuy n b t t thùng ch a t i kho ch a. B t do ô tô 1 ch ñ n ñư c tháo vào thùng ch a 2, t ñây b t ñi theo ng d n 3 vào b ph n tháo li u 4 ñ t phía trên máng 5, máng này s phân b b t xu ng các kho ch a 6 nh qu t 7. T b ph n tháo li u không khí ñư c d n vào xyclôn 8 r i vào máy l c túi 9 ñ làm s ch. T máy l c không khí s ch vào qu t 10 và ra ngoài tr i. H th ng này làm vi c v i n ng ñ h n h p = 4,5 – 5,0 kg/kg và v n t c không khí 18-20 m/s 3.2.2. H th ng v n chuy n b ng khí v i áp su t cao: hình 1.8b là sơ ñ m t h th ng v n chuy n v i áp su t cao b ng phương pháp hút. Chân không trong m ng ñư c t o thành b i máy th i khí 1. Khi nhúng vòi hút 2 vào trong kh i h t thì không khí ñư c hút vào, kéo theo h t và v n chuy n nó trong ng d n 3. Mu n xê d ch ñư c ng d n d dàng c n có nh ng ño n ng m m 4. Qua ng d n h t ñi vào b ph n tháo li u 5. H t ñư c tách ra kh i b ph n tháo li u nh van c ng 6. Không khí theo ng d n 7 ñưa ñi làm s ch b i xyclôn 8 và máy l c túi 9 r i vào máy th i khí và thoát ra ngoài. 14