Máy định lượng_Chương 5

Chia sẻ: Trần Huyền My | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

Thêm vào BST

Báo xấu

126
lượt xem 134
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong các nhà máy thực phẩm, quá trình định lượng nguyên liệu, định lượng vật liệu bổ sung thành phẩm có ý nghĩa lớn để đảm bảo năng suất và hiệu suất sản xuất cũng như mọi chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Máy định lượng_Chương 5

CHƯƠNG 5: CÁC MÁY ðỊNH LƯỢNG 1. MỤC ðÍCH VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG Trong các nhà máy thực phẩm, quá trình ñịnh lượng nguyên liệu, ñịnh lượng vật liệu bổ sung và thành phẩm có ý nghĩa lớn ñể ñảm bảo năng suất và hiệu suất sản xuất cũng như mọi chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm. ðối tượng ñịnh lượng rất ña dạng và phong phú như: dạng rời, lỏng ít nhớt, lỏng nhớt, ñậm ñặc, dẻo, nhão, quánh. Do ñó, tùy theo cấu tạo và tính chất của sản phẩm cần ñịnh lượng mà có các phương pháp và các thiết bị ñịnh lượng khác nhau. Các máy ñịnh lượng thường ñược lắp ngay dưới boong ke chứa, ñặt trước các máy và thiết bị chế biến hoặc các máy trộn v.v... 2. PHÂN LOẠI 2.1.Theo nguyên tắc ñịnh lượng: - Máy ñịnh lượng theo thể tích: Cấu tạo ñơn giản, dễ sử dụng nhưng mức ñộ chính xác thấp - Máy ñịnh lượng theo trọng lượng: Kết cấu phức tạp, giá thành cao nhưng mức ñộ chính xác cao Phương pháp ñịnh lượng thể tích có sai số từ 2-3% nên chỉ áp dụng khi ño lường sơ bộ. Phương pháp ñịnh lượng theo khối lượng có sai số ñịnh lượng thấp khoảng 0,1% nên ñược áp dụng khi cần ño lường chính xác các cấu tử của hốn hợp. 2.2. Theo phương thức làm việc. - Máy ñịnh lượng liên tục - Máy ñịnh lượng gián ñoạn (từng mẻ) 2.3. Theo tính chất vật liệu. - Máy ñịnh lượng vật liệu rời - Máy ñịnh lượng vật liệu dẻo - Máy ñịnh lượng vật liệu lỏng. 3. CÁC MÁY ðỊNH LƯỢNG VẬT LIỆU RỜI. ðể ñịnh lượng vật liệu rời hay là các sản phẩm hạt, người ta dùng các máy ñịnh lượng thể tích và trọng lượng, ñịnh lượng liên tục và từng phần. Phương pháp ñịnh lượng theo thể tích có sai số lớn hơn nhưng kết cấu máy ñơn giản hơn, sai số nằm trong giới hạn cho phép nên vẫn ñược sử dụng rộng rãi trong nhiều dây chuyền sản xuất. Những máy ñịnh lượng cấp liệu liên tục thường gặp là loại thùng, ñĩa, vít tải, băng tải, máy lắc, pittông, rung lắc và dao ñộng cũng như loại trọng lượng làm việc tự ñộng và nửa tự ñộng. 61
3.1. Thùng ñịnh lượng : (Máy ñịnh lượng kiểu tang) 3.1.1. ðặc ñiểm và phạm vi ứng dụng: - Máy ñịnh lượng thể tích làm việc liên tục - ðịnh lượng các sản phẩm dạng rời, dạng hạt, bột v..v 3.1.2. Phân loại: - Kiểu thùng hình trụ hay thùng có nhiều cạnh (hình 5.1a và 5.1 b): ðể ñiều chỉnh dòng sản phẩm nhờ lực ma sát và lực bám dính với bề mặt thùng. - Kiểu hình quạt: loại hốc (hình 5.1c) và loại cánh ( hình 5.1d):Ở các loại thùng này thì loại thùng trụ nhẵn và có những nếp gợn nhỏ dùng cho sản phẩm bột và hạt nhỏ. Những thùng mài cạnh dùng cho sản phẩm dạng cục nhỏ và cục trung bình. Hình 5.1. Các thùng ñịnh lượng a) Thùng ñịnh lượng hình trụ b) Thùng ñịnh lượng có cạnh c) Thùng ñịnh lượng có hốc d) thùng ñịnh lượng có cánh 1. Trục thùng 2. Thùng 3. Lỗ ñể tháo 4. Cái nạo ñể cào vật liệu dư ở trong các ngăn 5. Ngăn 6. Thùng chứa liệu 7. Trục nạo Tốc ñộ vòng của thùng từ 0,025 ñến 1m/s. Năng suất của thùng có thể ñiều chỉnh bằng tấm chắn thay ñổi chiều dầy của lớp sản phẩm ñi vào, hoặc thay ñổi số vòng quay của tang. Năng suất thùng cấp liệu kiểu tang trơn (Hình 6.1a ) ñược tính theo công thức : Q = 3600 F v k γ , kg/h Trong ñó: F : Diện tích tiết diện của lố, m2. v : Tốc ñộ trung bình của sản phẩm chảy qua lỗ, (m/s ) (Thường lấy bằng vận tốc vòng của tang ñịnh lượng v = 0,025 - 1 m/s) k : Hệ số chứa ñầy của cửa xuống liệu, phụ thuộc khối lượng riêng của hạt . γ : Trọng lượng riêng của sản phẩm kg/ m3 3.2. ðĩa ñịnh lượng : 3.2.1. ðặc ñiểm và phạm vi ứng dụng: - Máy ñịnh lượng thể tích làm việc liên tục - Dùng ñể cấp và ñịnh lượng vật liệu dạng hạt nhỏ và dạng bột khô. 62
- ðảm bảo cấp liệu ñủ chính xác khi năng suất tương ñối lớn. 3.2.2. Sơ ñồ kết cấu: ðĩa quay mâm ñịnh lượng (hình 5.2a) là một ñĩa quay nằm ngang 1, sản phẩm ở trên ñĩa ñược ñiều chỉnh bằng ống tiếp liệu di ñộng 3 phủ bên ngoài ống tháo của boong ke. ðộng cơ ñiện làm quay trục thẳng ñứng 4 qua cơ cấu truyền ñộng. Hình 5.2a. Sơ ñồ kết cấu mâm hay ñĩa ñịnh lượng 3.2.3.Cấu tạo và nguyên tắc làm việc Cấu tạo: 1. ðĩa chứa liệu 2. Trục 3. ðai thang 4. Hộp giảm tốc 5. Bánh răng thẳng 6. Hộp cấp liệu 7. Ống cố ñịnh 8. Ống di ñộng 9. Tấm gạt 10. ðai ốc 11. Tay quay 12. Cặp bánh răng nón 13. Bánh răng vòng 14. Bánh răng 15. Cánh ñảo Hình 5.2b. Máy ñịnh lượng kiểu ñĩa Nguyên tắc làm việc: ðĩa 1 lắp cứng trên trục 2 nhận chuyển ñộng quay từ môtơ qua ñai thang 3, hộp giảm tốc 4 và cặp bánh răng thẳng 5. Liệu từ hộp chứa liệu 6 chảy qua 2 cánh ñảo 15 gắn trên trục 2 (ñể chóng dính bết) rồi xuống ñĩa 1. ðể ñiều chỉnh lượng liệu trên ñĩa 1, dùng hệ thống ống chắn liệu 7 và 8. Ống 7 phía trong lắp cố ñịnh, mặt ngoài ống có tiện ren. Ống 8 lồng ngoài ống 7, ñầu phía trên hàn với ñai ốc 10 - ăn ren trên ống 7. 63
ðai ốc 10 hàn với bánh răng vòng 13 ăn khớp với bánh răng 14. Khi tay quay 11 quay truyền chuyển ñộng qua cặp bánh răng nón 12, cặp bánh răng 14 và 13 làm ñai ốc 10 quay ăn ren với ống 7 cố ñịnh. Do ñó cũng làm ống 8 cùng ñai 13 vừa quay vừa tịnh tiến dọc trục (lên hoặc xuống) làm thay ñổi lượng liệu trên ñĩa 1. Dùng gạt 9 (cũng ñiều chỉnh ñược vị trí cao thấp) ñể gạt liệu trên ñĩa 1 xuống ống tháo liệu. Có 2 khả năng ñiều chỉnh năng suất : - Thay ñổi vòng quay của trục 2 mang ñĩa 1. - Dịch chuyển vị trí ống 8 bằng tay quay 11. 3.2.4. Năng suất của ñĩa ñịnh lượng : Năng suất của ñĩa ñịnh lượng ñược tính theo công thức: πh 2 n  h  Q = 60ρ  R +  , kg/h tgϕ 0  3tgϕ 0  Trong ñó: ρ : Khối lượng riêng của hạt hoặc bột kg/m3. h : Chiều cao nâng ống tiếp liệu 8 so với ñĩa (m) n: Số vòng quay của ñĩa, vòng/phút R : Bán kính ống tiếp liệu 8, m. ϕ : Góc nghiêng tự nhiên của khối vật liệu khi chuyển ñộng, ñộ 3.3. Vít ñịnh lượng 3.3.1. ðặc ñiểm và phạm vi ứng dụng: - Máy ñịnh lượng thể tích làm việc liên tục - Vít ñịnh lượng dùng ñể cấp và ñịnh lượng sản phẩm dạng hạt, cục nhỏ và dạng bột trong những trường hợp bỏ qua hiện tượng nghiền nát. - Máy có thể ñịnh lượng ở vị trí ñặt nằm ngang hay nằm nghiêng một góc nào ñó. 3.3.2. Cấu tạo vít ñịnh lượng Hình 5.3. Vít ñịnh lượng 64
3.3.3. Năng suất của vít ñịnh lượng: Năng suất của vít ñịnh lượng ñược xác ñịnh theo công thức : Q = 47 D2 SK nγγ ( kg/h) Trong ñó: D : ðường kính vít xoắn , m S : Bước vít, m Thường thường : S = (0,8 - 1,0) D K : Hệ số ñổ ñầy, K= 0,8 - 1,0 n : Số vòng quay của vít xoắn trong 1 phút. ðối với sản phẩm linh ñộng n = 40 - 80 v/ ph, ít linh ñộng hơn thì n = 20 - 40 v/ph. γ : Khối lượng riêng của sản phẩm (kg/m3) ðể tránh vật liệu tích tụ trong vít ñịnh lượng cần phải ñảm bảo tỉ lệ: D ≥ (4-5) DC (mm) Trong ñó : DC : Kích thước lớn nhất của cục sản phẩm . 3.4. Băng tải ñịnh lượng 3.4.1. ðặc ñiểm và phạm vi ứng dụng: - Máy ñịnh lượng làm việc liên tục - Dùng ñể cấp và ñịnh lượng vật liệu cục nhỏ cũng như vật liệu ẩm dính kết. Với vật liệu ẩm, dính, dùng thanh gạt làm sạch bộ phận chịu tải và bằng vải bông tẩm cao su - Băng tải ñịnh lượng có thể ñặt nằm ngang hay nằm nghiêng. 3.4.2. Phân loại: - Băng tải ñịnh lượng theo thể tích. - Băng tải ñịnh lượng theo trọng lượng 3.4.3. Băng tải ñịnh lượng theo thể tích Hình 5.4. Băng tải ñịnh lượng theo thể tích 1. Khung 2. tang dẫn 3. tang căng ( tang kéo) 4. Băng 5. ðộng cơ ñiện 6. Hộp giảm tốc dẫn ñộng 7. ðiểm tựa của thùng chứa liệu 8. Phễu chứa 65
9. Tấm chắn ñiều chỉnh 10. Cơ cấu kéo căng Nhánh băng phía trên ñỡ bằng những con lăn ñịnh lượng. Dọc theo băng có ñặt thanh chắn tạo thành máng nhỏ dẫn sản phẩm cấp liệu. Vật liệu từ thùng chứa liệu ñược cấp vào băng một cách ñều ñặn và có thể ñiều chỉnh theo chiều cao của tấm chắn. Tốc ñộ của băng lấy từ 0,1 - 0,5m/s. 3.4.4. Băng tải ñịnh lượng theo khối lượng - Băng tải ñịnh lượng theo khối lượng tựa trên giá ñỡ bản lề Hình 5.5. Băng tải ñịnh lượng theo khối lượng Trên hình 5.5 cho ta sơ ñồ nguyên tắc của băng tải ñịnh lượng theo khối lượng; cơ cấu này lắp trên khung, tựa trên giá ñỡ bản lề. Sản phẩm cấp bằng băng tải ñược cân bằng ñối trọng; dịch chuyển ñối trọng có thể ñiều chỉnh ñược năng suất trong giới hạn 1/3. Khi thay ñổi ñộ nghiêng của khung máy ñịnh lượng thì do thay ñổi trọng lượng sản phẩm nên hệ thống ñòn bẫy tự ñộng thay ñổi vị trí ñiều chỉnh tấm chắn và tiết diện lỗ ra của thùng chứa liệu. - Băng tải ñịnh lượng theo khối lượng ñiều chỉnh bằng ñiện Hình 5.6a. Băng tải ñịnh lượng theo khối lượng ñiều chỉnh bằng ñiện 1. Băng tải 2. ðiểm tựa 3. ðộng cơ ñiện 4. Cánh tay ñòn 5. Tay ñòn 6. Cơ cấu cấp liệu dao ñộng ñiện 7. ðối trọng 8. Công tắc ñiện Băng tải ñịnh lượng theo trọng lượng có thể tự ñộng hoá nhờ thiết bị ñiện khí nén thủy lực. Trên hình 5.6a cho biết sơ ñồ thiết bị ñiện ñể ñiều chỉnh quá trình làm việc của máy ñịnh lượng - Băng tải 1 lắc trên ñiểm tựa 2 ñược dẫn ñộng bằng ñộng cơ ñiện 3. 66
Tiến hành cân bằng nhờ cơ cấu cánh tay ñòn trọng lượng 4 với tay ñòn 5 và ñối trọng 7. Vật liệu ñược ñưa vào bằng cơ cấu cấp liệu dao ñộng ñiện 6. Ở tay ñòn 5 có hệ thống công tắc ñiện 8 qua một thiết bị ñặc biệt làm thay ñổi chế ñộ làm việc của bộ rung, ảnh hưởng ñến việc cung cấp vật liệu, sao cho khôi phục ñược sự cân bằng của hệ trọng lượng. Trên hình 5.6b là sơ ñồ một kiểu băng tải ñịnh lượng ñiều chỉnh bằng ñiện khác. Sự ñiều chỉnh ñó ñược thực hiện bằng cách thay ñổi cơ cấu cấp liệu 7. khi thay ñổi trọng lượng của băng tải 1, cơ cấu trọng lượng 2,3 và 4 làm thay ñổi vị trí của hệ thống cắt ñiện 5. Nhờ ñiều khiển bằng ñiện mà thay ñổi ñược tỉ số truyền của bộ biến tốc 6, làm chuyển ñộng máy cấp liệu 7 Hình 5.6b. Băng tải ñịnh lượng theo trọng lượng ñiều chỉnh bằng ñiện ñể thay ñổi tốc ñộ cấp liệu 1. Băng tải 2,3,4. Cơ cấu trọng lượng 5. Hệ thống cắt ñiện 6. Bộ biến tốc 7. Máy cấp liệu 3.5 CÁC MÁY ðỊNH LƯỢNG THEO TRỌNG LƯỢNG 3.5.1. ðặc ñiểm: - Máy ñịnh lượng trọng lượng loại từng phần một gồm các bộ phận: . Bộ phận cấp liệu ñể cấp sản phẩm vào ñịnh lượng. . Thùng chứa ñể cân. . Bộ phận ñiều khiển tự ñộng máy ñịnh lượng - thùng chứa phải có hình dạng như thế nào ñể nó tiếp nhận ñược hoàn toàn vật liệu dạng rời dưa vào và tháo liệu ra hết sau khi ñã xác ñịnh trọng lượng Các máy ñịnh lượng theo trọng lượng có các loại sau: 67
3.5.2. Máy ñịnh lượng bột: Hình 5.7. Máy ñịnh lượng bán tự ñộng dùng cho bột 1. Phễu chứa bột cần cân 6. Lăng trụ 2.Vít tải bột 7,8. Cánh tay ñòn 3.ðộng cơ ñiện 9. ðối trọng 4.Bộ giảm tốc 10. Bộ phận ñóng cắt ñiện 5.Thùng ñịnh lượng Trên hình 5.7 là máy ñịnh lượng trọng lượng bán tự ñộng dùng cho bột, chuyển bột từ thùng chứa 1 bằng vít tải 2, vít tải này ñược truyền chuyển ñộng quay từ ñộng cơ ñiện 3 qua bộ giảm tốc 4. Bột ñi vào trong thùng chứa ñịnh lượng 5, phần cuối của thùng chứa có gắn lăng trụ 6 tựa trên các tay ñòn của cơ cấu trọng lượng 7 và 8, ñối trọng 9 và bộ phận ñóng cắt ñiện 10 của ñộng cơ vít tải cấp liệu và ñình chỉ việc cấp bột. Tiến hành ñóng ñiện lại cho vít tải cấp liệu ở nút ấn tay 11. ðể ñiều khiển tự ñộng máy ñịnh lượng theo trọng lượng từng phần, người ta dùng bộ phận cơ ñiện hay ñiện và khí nén. 3.5.3. Máy ñịnh lượng ñiều khiển bằng khí nén hay thủy lực: Trên hình 5.8 cho biết các bộ phận ñể ñiều chỉnh máy cấp liệu ñịnh lượng trọng lượng làm việc liên tục. Máy ñịnh lượng trọng lượng là tang có nhiều hốc 1, ñược cân bằng trên ñòn bẩy 2 bằng ñối trọng 3 (di ñộng ñể chỉnh lại cơ cấu ñịnh lượng) và 4. Khi thay ñổi trọng lượng, tang 1 truyền ñộng bằng ñòn bẩy làm thay ñổi vị trí của van 5, ñiều chỉnh việc cấp không khí nén hay dầu, làm thay ñổi vị trí pít tông của ñộng cơ trợ ñộng 6 và cào 7, thay ñổi lượng vật liệu do ñĩa cấp liệu 8 cung cấp. ðối với các máy ñịnh lượng trọng lượng thì bộ phận ñóng ñiện ñơn giản và thuận tiện hơn cả là công tắc thủy ngân; chúng ñược ñặt trên những chi tiết tương ứng 68
của cơ cấu ñịnh lượng trọng lượng (ñòn bẩy hay thanh lắc) mà vị trí của nó thay ñổi trong quá trình cân. Những trang bị ñịnh lượng ñóng bao tự ñộng thường gặp có cấu tạo khác nhau phụ thuộc vào tính chất cơ lý của sản phẩm cân (bột ñường, hạt gạo, chè, kẹo, mì ống và các sản phẩm thực phẩm khác). Hình 5.8. Máy ñịnh lượng ñiều chỉnh bằng khí nén hay thủy lực 3.5.4. Máy ñịnh lượng bằng tế bào quang ñiện Khi ñịnh lượng ñóng bao có thể dùng máy ñịnh lượng cân một lần và các máy ñịnh lượng cân nhiều lần. Khi cân một lần thì thực hiện ñịnh lượng trọng lượng một phần sản phẩm sau một lần nhận. Trong các máy ñịnh lượng cân nhiều lần ñể ñược phần trọng lượng ñã biết thì tiến hành cân một vài lần liên tục; ñiều ñó cho phép tăng số lần cân trong một ñơn vị thời gian mà không giảm mức chính xác của việc ñịnh lượng. Dưới ñây là sơ ñồ nguyên lý sự ñiều khiển tự ñộng máy ñịnh lượng bằng tế bào quang ñiện (hình 5.9): Bao bì rỗng ñưa lên trên bàn quay và ñưa về phía bộ phận cấp liệu dao ñộng 1,2. Hộp bao bì ñi vào một trong các ñĩa cân của ñòn cân, trên ñĩa cân khác có ñặt sẵn mẫu trọng lượng; lắp một màn chắn nhỏ trên ñầu ñòn cân này, khi ñạt ñến trọng lượng cân bằng thì tấm chắn ñó che nguồn ánh sáng tác dụng lên tế bào quang ñiện. trong khi ñó thì rơle quang ñiện bị tiêu hao, tác dụng ñến các bộ phận thừa hành của thiết bị tự ñộng, làm ñình chỉ việc cấp sản phẩm vào trong bao bì. ðồng thời cơ cấu bàn quay 69
làm việc, ñẩy bao bì ñầy ra và ñặt lên ñó bao bì rỗng khác. Sau ñó bộ phận cấp liệu bằng dao ñộng lại tự ñộng làm việc và làm ñầy bao bì mới. Hình 5.9. Máy ñịnh lượng trọng lượng nhờ tế bào quang ñiện 1. Phễu nạp liệu 6. lá chắn 2. Bộ rung 7. Mẫu trọng lượng 3. ðèn chiếu sáng 8. bàn cân 4. Ống dẫn luồng sáng 9. Bao bì ñã nạp ñầy 5.Tế bào quang ñiện 10. Bao bì rỗng 11. Rơle quang ñiện 4. CÁC MÁY ðỊNH LƯỢNG DÙNG CHO SẢN PHẨM DẠNG BỘT NHÀO 4.1. Khái niệm: ðịnh lượng sản phẩm dạng bột nhào nghĩa là phân chia liên tục từ khối chung ra thành các cục riêng, có thể tích xác ñịnh và có trọng lượng tương ứng bằng nhau. Trong khi ñó phải ñảm bảo tỷ trọng các cục cho ñồng ñều. Ví dụ như trong sản xuất bánh mì thì sai số ñịnh lượng không ñược vượt quá ± 2,5% trọng lượng trung bình các ñoạn. 4.2. Phân loại: Các máy ñịnh lượng thể tích ñối với bột nhào thường gặp những dạng sau: a/ Các máy ñịnh lượng cắt cục bột nhào từ dạng sợi ñược ép ñều ñặn từ khuôn ép ra, những ñoạn ấy phải có hình dạng xác ñịnh và ñược cắt bằng dao chuyển ñộng với tần số không ñổi; b/ Máy ñịnh lượng có thùng lường ñược nạp ñầy bột nhào và tháo ra bằng phương pháp cưỡng bức ; 70
c/ Các máy ñịnh lượng loại dập cắt cục bột nhào thành hình dạng và thể tích xác ñịnh từ băng chuẩn bị sơ bộ sản phẩm 4.2.1. Máy ñịnh lượng bột nhào bằng dao lắc: Cấu tạo và nguyên tắc làm việc: 1. phễu chứa 2. khuôn ép 3. dao lắc Hinh 5.10a. Máy ñịnh lượng bột nhào có dao lắc Trên hình 5.10a cho sơ ñồ máy ñịnh lượng cắt từng phần bột nhào bằng dao lắc. Bột nhào từ phễu chứa 1 ñược một hay vài vít xoắn cuốn lấy và ñưa ñi với tốc ñộ không ñổi qua khuôn ép 2 có profin và tiết diện xác ñịnh; trong quá trình cấp liệu thì khối sản phẩm ñược lèn chặt và bắt buộc phải chuyển ñộng làm các sợi có ñộ ñồng ñều lớn về tỷ trọng. Dao 3 lắc với tần số ñều cắt các sợi bột thành các thỏi có chiều dài và thể tích bằng nhau. 4.2.2. Máy ñịnh lượng bằng thùng lường: 1. phễu tiếp liệu 2. Trục cấp liệu 3. Buồng nhận 4. Tấm cắt chắn 5. pittông 6. thùng lường 7. cơ cấu chia 8. Pittông 9. lò xo 10. băng tải Hình 5.10b. Máy ñịnh lượng bằng thùng lường Trên hình 5.10b cho máy ñịnh lượng có thùng lường và có pittông thúc ra từng phần. Từ phễu 1 sản phẩm ñược các trục cán cấp liệu 2 ñưa vào trong buồng nhận 3. Trong khi ñó tấm chắn cắt 4 và pittông 5 ở vị trí tận cùng bên trái. Tấm chắn 4 và pit tông 5 di chuyển chuyển sang bên phải và bắt ñầu cắt khối sản phẩm trong buồng 3, rồi sau ñó nó ñược ñẩy vào thùng lường 6 của cơ cấu chia 7. 71
Thùng liệu chứa ñầy bột nhào, còn pít tông 8 nén lò xo 9 về vị trí bên phải. Khi quay cơ cấu chia ñi 900 pit tông 8 ñược giải phóng khỏi áp lực của pit tông 5 dưới tác dụng của lò xo 9, từng phần bột ñược ñẩy ra băng tải 10, từng phần bột này bằng thể tích thùng liệu. 4.2.3. Máy chia có thùng lường và cơ cấu chia quay liên tục: ñược chỉ trên hình 5.11. Thùng có gân 1 cuốn bột nhào ñi qua giữa nó và cơ cấu chia 2, cơ cấu chia có buồng liệu hình trụ 3, trong ñó có pit tông 4 dịch chuyển. Dưới áp lực của bột nhào lùi theo chiều sâu của buồng liệu cho ñến chỗ tựa của con lăn 5 trên cam ñịnh hình 6. Khi buồng liệu ñi ngang qua mép nhọn 7 thì bột nhào ñược cắt ra khỏi khối sản phẩm chung; khi các con lăn lăn trên hình quạt cố ñịnh 8 thì cục bột nhào ñược pit tông ép từ buồng liệu lên băng chuyền 9. Quay cam 6 có thể ñiều chỉnh ñược trọng lượng phần bột nhào cần ñịnh lượng. 1. Tang tiếp liệu 2. Cơ cấu chia 3. Buồng chứa liệu ñịnh lượng 4. Pittông 5. Con lăn 6. Cam ñịnh hình 7. Mép nhọn 8. Hình quạt cố ñịnh 9. Băng chuyền Hình 5.11.Máy chia có thùng lường và cơ cấu chia quay liên tục 4.2.4. Máy ñịnh lượng mì vằn thắn Trên hình 5.12 cho biết sơ ñồ làm việc của thiết bị ñịnh lượng ñập là một bộ phận của máy tự ñộng sản xuất mì vằn thắn. Nó gồm ñĩa ñập 1 với khuôn ñập có hình dạng xác ñịnh, băng thép của băng chuyền 2, băng chuyền 3 và khuôn ép 4 cấp bột nhào và thịt xay. Bột nhào và thịt xay ñược ñưa vào khuôn ép bằng bơm hồi chuyển. Bột nhào có dạng ống và thịt xay ñược cấp vào trong nó thành từng phần riêng nhờ có bộ phận cắt bằng khí nén. 72
Ống bột nhào ñược cắt bằng dây ñể tách không khí. Khuôn dập cắt ở ống bột nhào ra những thỏi vằn thắn mì có chứa phần thịt xay. ðể tránh dính bột nhào, người ta bôi trơn khuôn dập bằng dầu mỡ. Thiết bị ñịnh lượng tương tự ñược dùng ñể phân lượng mỡ, men, làm bánh bích quy, kẹo và những sản phẩm khác trong sản xuất thực phẩm. Hình 5.12. Sơ ñồ máy ñịnh lượng mì vằn thắn 1. ðĩa dập 2,3. băng chuyền 4. Khuôn ép 5. NHỮNG MÁY ðỂ ðỊNH LƯỢNG SẢN PHẨM THỰC PHẨM LỎNG. 5.1. Mục ñích và phạm vi ứng dụng. - ðịnh lượng sản phẩm lỏng bằng máy ñược phổ biến rộng rãi trong nhiều ngành sản xuất thực phẩm. Ưu ñiểm khi ñịnh lượng bằng máy : . Cải tiến ñược ñiều kiện vệ sinh. . ðảm bảo ñược năng suất cao. . ðịnh lượng sản phẩm một cách chính xác. - Có ba phương pháp ñịnh lượng cơ bản: Trọng lượng, thể tích và ñịnh lượng theo mức trong ñó phổ biến nhất ñối với sản phẩm lỏng là hai phương pháp ñịnh lượng thể tích và ñịnh lượng theo mức. - Các yêu cầu ñối với những máy ñể rót sản phẩm thực phẩm lỏng chủ yếu là do những tính chất vật lý khác nhau của chúng quyết ñịnh (tạo bọt, ñộ nhớt, ñộ bay hơi); Ví dụ như bia, săm pa và các ñồ uống khác có chứa khí, ñể giảm tổn thất khí cacbonnic thì phải rót dưới áp suất cao hơn áp suất khí quyển. Người ta tạo nên trong bao bì một áp suất cao bằng áp suất trong bình ñựng chất lỏng chảy ra. 73
Những sản phẩm có chứa vitamin (nước ép hoa quả và rau) nên rót dưới chân không, trong trường hợp này giảm ñược hàm lượng oxy trên mặt sản phẩm trong bao bì kín. ðối với những máy rót các chất lỏng có bọt thì cần các yêu cầu ñặc biệt. 5.2. Phân loại các máy rót: Những máy ñể phân lượng sản phẩm thực phẩm lỏng có thể phân loại theo những dấu hiệu khác nhau. Trong bảng 5.1 nêu ra sự phân loại của máy rót phụ thuộc vào phương pháp rót chất lỏng, cấu tạo của máy và các bộ phận rót. Bảng Bảng 5.1. PHÂN LOẠI CÁC MÁY RÓT Các nhóm Các chỉ số Các phương pháp vật lý, cấu tạo và kỹ thuật thực hiện rót máy tự ñộng theo Liên hợp bít Cơ cấu rót I Loại máy Bán tự ñộng tự ñộng các khối chi kín khác bằng tay tiết nhau Một rãnh Nhiều rãnh Kiểu bàn II Cấu tạo máy - - thẳng thẳng quay Dưới áp Dưới áp Tạo chân Áp suất cột Phương suất chiều suất chiều không trong Bơm pit chất lỏng III pháp nạp cao cột chất cao cột chất bao bì nạp tông trên ñó có chất lỏng lỏng không lỏng giảm ñi ñầy khí ñổi Thiết bị Ngắt bằng IV Khoá nút Van Van trượt bằng hơi ñóng kín không khí V Cơ cấu rót Từ 1 ñến 40 Theo mức, Theo thể Theo thể nghĩa là nạp tích nhờ tích nhờ VI ðịnh lượng ñầy bao bì bình lường bình lường ñến mức ñã di ñộng cố ñịnh biết Nâng mâm Nâng mân Cho dòng bên dưới, bên dưới, ñiện vào Tác dụng trên ñó có trên ñó có cuộn dây VII lên bộ phận bao bì nhờ bao bì nhờ của van ñóng kín cơ cấu cam không khí hình ống cố ñịnh nén xoắn. - ðối với những sản phẩm có ñộ nhớt nhỏ: khối lượng riêng từ 0,9 ñến 1,0g/cm3, và ñộ nhớt 0,8 - 8,5 centipoize nhớt như: sữa, crem, rượu, nước, rượu mùi, 74
bia, rượu vang xi rô, nước ép, dầu thực vật, dầu cá, dấm ... thì có thể dùng các bộ phận rót trong ñó chất lỏng cần phân lượng chảy dưới tác dụng của trọng lượng (thiết bị rót, trọng lực). - ðối với những sản phẩm có ñộ nhớt cao hơn (hàng chục lần): như dịch cà chua, váng sữa, dịch rau, mứt nhừ, kem cốc ... người ta phân lượng những sản phẩm ấy nhờ ép cưỡng bức chúng trong những dụng cụ ñặc biệt của máy ñịnh lượng. 5.3. Các cơ cấu rót của máy ñịnh lượng . 5.3.1.Cơ cấu rót kiểu van a.Cấu tạo: Hình 5.13a. Cơ cấu rót kiểu van ñịnh Hình 5.13b.Tính tóan tính tự chảy khi lượng bằng cách ngắt không khí thay ñổi mức chất lỏng 1. Bình lường 2. Van 3 chiều 3,4. Ống 5. Ống rót nguyên liệu vào bao bì Trên hình 5.13a, chỉ cơ cấu rót kiểu van ñơn giản nhất, nó gồm có bình lường 1, van ba chiều 2, ống 3, ống nối 4 ñể nạp ñầy bình lường và ống nối 5 ñể rót thể tích ñã ño lường vào bao bì chứa. b.Nguyên tắc làm việc: Thể tích chất lỏng ñi vào trong bình lường 1 phụ thuộc vào vị trí ñầu bên dưới của ống 3 hở cả hai ñầu. Khi nút của van ba chiều tại vị trí chỉ ở phần bên phải của hình vẽ, chất lỏng dưới áp suất thủy tinh ñi vào trong bình lường, ñẩy không khí trong bình ra qua ống 3. Khi chất lỏng dâng ñến mép dưới của ống thì không khí không ra ñược nữa, còn chất lỏng ở trong bình lường ñược dâng lên cao hơn mép dưới của ống một ñoạn, phụ thuộc 75
vào mực chất lỏng ở trong thùng rót. Áp suất không khí trên chất lỏng sẽ ngăn cản việc nạp tiếp tục vào bình lường, còn lối ra của chất lỏng bị ñóng; chất lỏng trong ống 3 sẽ dâng lên và theo quy tắc bình thông nhau nó ñược xác ñịnh bằng mực chất lỏng ở trong thùng rót. Như thế là chấm dứt một chu trình ñịnh lượng. Thể tích ñược ñiều chỉnh bằng cách nâng lên hoặc hạ ống 3 xuống. ðể tháo chất lỏng vào bao bì chứa, thì quay nút của van ba chiều ngược kim ñồng hồ một góc 900, như ñã chỉ ở phần bên trái hình vẽ. Tuỳ theo cách quay van mà những máy dùng cơ cấu rót này thuộc loại quay tay, bán tự ñộng và tự ñộng. Chất lỏng chảy ra càng nhanh, thì năng suất máy càng lớn, trong những ñiều kiện khác giống nhau. c. Tính toán năng suất chất lỏng:Trên hình 5.13b cho sơ ñồ ñể xác ñịnh năng suất chất lỏng chảy ra : Ký hiệu : E - Diện tích tiết diện của bình lường f - Diện tích lỗ ở ñáy bình H - Chiều cao bình ñựng Hx - Mức chất lỏng trong bình ở thời ñiểm ñang xét τ - Thời gian chảy hết chất lỏng µ - Hệ số lưu lượng dω - Thể tích chất lỏng vô cùng nhỏ chảy ở trong bình ra trong thời gian d dH - Mức biến ñổi chất lỏng vô cùng nhỏ sau thời gian d dτ - Khoảng thời gian vô cùng nhỏ g - Gia tốc trọng trường. 5.3.2. CƠ CẤU RÓT KIỂU VAN XOÁY ðỂ RÓT ðẲNG ÁP CHẤT LỎNG CÓ NẠP KHÍ . ðể tránh tổn thất khí khi rót chất lỏng có nạp khí người ta nạp ñầy bằng cơ cấu rót ñẳng áp ñặc biệt. Trên hình 5.14a cho mặt cắt của van ñể rót ñẳng áp chất lỏng có nạp khí ( ví dụ như bia) - Chu trình làm việc của cơ cấu rót ñẳng áp : a/ Nạp ñầy khí vào bao bì, áp suất của khí bằng áp suất dư, chất lỏng sẽ ñược rót ở áp suất ñó . b/ Mở lỗ nạp chất lỏng. c/ Chất lỏng chảy vào bao bì chứa không có chênh lệch áp suất (dưới tác dụng của trọng lượng bản thân) d/ Nạp vào ñầy bao bì ñến mực chất lỏng ñã ñịnh trước (thông thường thì không có thiết bị ñịnh lượng). 76
e/ ðóng lỗ nạp chất lỏng. - Cấu tạo và nguyên tắc làm việc: Trong thân van 4 có ba lỗ khoan dưới những góc khác nhau. Ở trong vỏ van 11 cũng có 3 rãnh 1,2,3 tương ứng. Phần bên trên của vỏ van nối liền với ñáy 12 của thùng rót còn phần bên dưới thì nối với khớp trục 5, tiếp dưới là hình nón ñịnh tâm 9 có vành cao su 10. Các ống 6, 8, 13, 14 thông với thùng rót ñể nạp chất lỏng vào bao bì. Rãnh vòng 15 nối khoang trong của bao bì cần nạp ñầy với ống 13; ống hình ô van 8, như ta thấy ở mặt cắt A -A, ñi trong ống 6, kết thúc bằng lỗ 7. Tay gạt 16 quay thân van 4 một cách liên tục, hợp lý. Trong những máy rót tự ñộng thì tay quay có prôfin phức tạp (cam); khi quay bàn quay thì tay quay ñược lăn trên tấm ñịnh lượng cố ñịnh; nhờ ñó mà thân van ñược quay theo với quy tắc ñã quy ñịnh theo thời gian và không gian. Các vị trí tiếp nhau của thân van chỉ trên hình 5.14b. Hình 6.14a. Van ñể rót ñẳng áp Hình 6.14b. Sơ ñồ làm việc của van ñể rót ñẳng áp 77
Ở vị trí làm việc thứ nhất, rãnh 2 mở và chai ñược nạp ñầy khí từ ở thùng khí có áp suất. Ở vị trí làm việc thứ hai thì các rãnh 1 và 3 mở và chai ñược nạp ñầy chất lỏng qua rãnh 1. Khi bị chất lỏng ñẩy ra khỏi chai ñi vào thùng chứa khí theo rãnh 3. Chất lỏng nạp ñầy vào chai ñến mực h1, chỗ có lỗ 7 của ống 8. Bên trên chất lỏng còn có khí không có chỗ ra, chất lỏng sẽ ñược nâng lên theo ống 3 và theo quy tắc bình thông nhau, nó ñược xác ñịnh bằng mực chất lỏng ở trong thùng áp lực. Ở vị trí thứ ba, thân van ngừng nạp chất lỏng và làm thông thể tích bên trong của bao bì cần nạp ñầy với thể tích ở thùng rót theo hai ñường ống 2 và 3. Lúc này chất lỏng ở trong ống 3 chảy ra làm dâng mực chất lỏng ở trong chai lên ñến h2, còn lượng khí tương ứng lại từ chai theo ñường ống 2 quay ngược về thùng. Ở vị trí thứ 4 khâu van phân cách hoàn toàn bao bì với thùng rót và chất lỏng ở trong ống 1 lại chảy vào chai làm dâng mực chất lỏng trong chai ñến h3. ðiều chỉnh vị trí của lỗ 7 theo chiều cao, có thể nạp ñầy bao bì tới mức sai số cho phép trong thực tế. 5.3.3. CƠ CẤU RÓT KIỂU VAN CÓ BÌNH LƯỜNG CỐ ðỊNH a. Cấu tạo: Hình 5.15. Cơ cấu rót có bình lường cố ñịnh 1. Thùng rót 9.ðế thùng lường 2. Bình lường 10,12,13. Khung 3. Van nút 11. Lò xo 4. Hình nón ñịnh tâm miệng chai 14. Vòng kẹp 5. Chai 15. Thanh ngang 6. Lò xo nén 7,8. Van 78
Trên hình 5.15 chỉ ra thùng rót 1, nối với ñáy là bình lường 2 gồm hai ngăn a và b. Van nút 3 cho phép cắt ngăn b trong những trường hợp phải giảm lượng chất lỏng ñổ vào bao bì (thường thì thể tích a và b bằng nhau, bởi vậy khi cắt ngăn b thì việc nạp giảm ñi một nữa). Hình nón 4 ñể ñịnh tâm miệng chai bắt buộc nâng các khung 10, 12, 13 do các chai 5 bị dâng lên, khi ñó lò xo 11 bị nén. b.Nguyên tắc làm việc: Khi nâng khung 10, 12, 13, lò xo nén 6 có thể giãn dài và van 8 ép lên ñế 9, tách bình lường khỏi thùng rót. Khi thanh ngang bên trên 13 ñi ñến vòng kẹp 14 thì nâng vòng kẹp này lên, thanh 15 có lắp van 7 ở ñầu dưới cũng ñược nâng lên cùng với chúng. ðúng lúc ñó chất lỏng bắt ñầu ở trong bình lường chảy ra. Sau khi hạ chai xuống lò xo 11 dưa hệ thống về vị trí ban ñầu, bình lường ñược ñổ ñầy chất lỏng và chu trình làm việc ñã mô tả ñược lặp lại như cũ. Khác với cơ cấu có bình lường di ñộng ñã mô tả trong thiết bị ấy không yêu cầu bít kín bằng ñệm giữa ñáy thùng rót và bình lường. 5.3.4. CƠ CẤU RÓT KIỂU VAN TRƯỢT a.Cấu tạo: Hình 5.16. Cơ cấu van trượt ñóng kín 1.Thùng rót 3. hình trụ 2.Thân rỗng 4. Tay gạt Trên hình 5.16 chỉ van trượt hình trụ dùng như cơ cấu ñóng kín của máy rót. Thùng rót 1 nối với thân rỗng 2, bên trong có ñặt van trượt hình trụ 3. Van trượt ñược nâng lên hay hạ xuống là nhờ tay gạt 4, ñảm bảo việc nạp hoặc không nạp chất lỏng từ thùng 1. b. Nguyên tắc làm việc: Trên hình vẽ chỉ ra hai vị trí của van trượt, có lỗ tương ứng với sự mở lỗ chảy (bên phải) và ñóng lỗ chảy (bên trái) ñể nạp chất lỏng từ thùng rót vào chai. Trong các máy có chi tiết che kiểu van trượt mới, thực hiện ñược những chức năng phức tạp nhất, phản ánh kịp thời khi có hay không có bao bì dưới cơ cấu rót. Van 79
trượt tự ñộng nhận vị trí cần thiết (mở, ñóng), còn hốc trong thân van trượt hình trụ cho phép chất lỏng ñong bằng chi tiết ñịnh lượng quay trở về thùng rót. Lượng chất lỏng chảy ra hay thời gian nạp ñầy bao bì khi mực chất lỏng ở trong thùng rót không ñổi có thể tính toán theo công thức. 5.3.5.CƠ CẤU RÓT CÓ BÌNH LƯỜNG VÀ VAN TRƯỢT a. Cấu tạo: 1. Thùng rót 2. Bình ñựng 3. Van trượt 4,6. Lỗ van 5.Ống lót rỗng 7. Ống chảy tràn 8. ðầu ống ñể rót vào bao bì Trên hình 5.17 là cơ cấu rót kiểu có bình lường và van trượt ñược dùng trong ngành sữa, rượu, rượu vang và trong những lĩnh vực công nghiệp thực phẩm khác ñể rót sản phẩm thực phẩm lỏng không nhớt.Trong thùng rót 1 có bình ñựng 2, ñáy bình vặn chặt với van trượt 3. Phần bên trên của van trượt 3 thì rỗng, còn phần bên dưới ñặc. Bên thành phần rỗng của van trượt có lỗ 4; phía ñáy thùng 1 có lắp ống lót rỗng 5, có lỗ 6, ống chảy tràn 7 và ñầu cuối 8 ñể cắm vào bao bì Hình 5.17. Cơ cấu van trượt của máy BRP-8 Lò xo 9 và con lăn 10 dịch chuyển theo cơ cấu cam có profin tương ứng ñảm bảo sự dịch chuyển thẳng ñứng của van trượt b. Nguyên tắc làm việc: Khi nâng van trượt lên một ñại lượng H thì bình lường 2 dùng chứa chất lỏng ñược nâng lên, mép bên trên của nó nằm cao hơn mực chất lỏng như ñã chỉ bằng ñường chấm chấm. ðồng thời xảy ra sự trùng khít các lỗ 4 và 6 của cặp van trượt, nhờ ñó mà chất lỏng ở trong bình lường chảy vào bao bì chứa. Sau khi chảy hết chất lỏng thì bình lường ñược hạ xuống lại ñược nạp chất lỏng và lặp lại chu trình làm việc ñã mô tả. 80