Chương 7: Thiết Bị Định Lượng

Chương 7
THIẾT BỊ ĐỊNH LƯỢNG VÀ TRỘN
7.1. MÁY ĐỊNH LƯỢNG
7.1.1. Mục đích, yêu cầu kỹ thuật và phân loại
a) Mục đích
Máy định lượng có nhiệm vụ đo lường lượng nguyên liệu hay thành phẩm đúng
theo mức qui định. Trong chế biến nông sản, hầu hết các nguyên liệu và thành phẩm đều
phải qua khâu định lượng. Việc định lượng nhằm mục đích :
- Xác định lượng nguyên liệu trước khi đưa vào làm sạch, bóc vỏ, nghiền xay,
đặc biệt là trước khi đưa vào phối trộn.
- Xác định lượng thành phẩm nạp vào bao bì trước khi đóng gói để chuyển giao
cho người tiêu dùng.
Trong quá trình chế biến, độ chính xác phụ thuộc vào yêu cầu công nghệ, khối
lượng và loại nguyên liệu đưa vào định lượng. Ví dụ : Khi chế biến thức ăn chăn nuôi, để
xác định lượng nguyên liệu trước khi trộn, cho phép những nguyên liệu có khối lượng lớn
trong hỗn hợp như bột cám, bột ngô, độ chính xác không cần đòi hỏi cao lắm, độ lệch
mức cho phép có thể tới 5 ÷ 8%; những nguyên liệu có khối lượng rất nhỏ như kháng
sinh, nguyên tố vi lượng yêu cầu độ chính xác phải cao (nếu không đáp ứng được thì có
thể gây tác hại cho cơ thể gia súc), vì vậy độ lệch mức cho phép phải nhỏ hơn 1%. Khi
đóng gói, thành phẩm được định lượng vào bao bì cũng phải đảm bảo độ chính xác cần
thiết. Nếu định lượng thiếu hoặc thừa đều có thể gây thiệt thòi cho người tiêu dùng hoặc
cho cơ sở sản xuất và đặc biệt là làm giảm lòng tin của khách hàng đối với loại sản phẩm
đó.
Do nguyên liệu đưa vào định lượng rất đa dạng, có thể ở dạng tơi rời, dẻo,
lỏng, chúng khác nhau về kích thước hạt, khối lượng thể tích, độ ẩm, sự dính kết, sự
vón cục đối với sản phẩm tơi rời; khác nhau về khối lượng thể tích, độ đặc, độ dính, độ
linh động, tính đàn hồi đối với sản phẩm dẻo; khác nhau về trọng lượng riêng, độ nhớt,
độ lẫn của các hạt huyền phù đối với sản phẩm lỏng, vì vậy muốn định lượng chính xác
cần phải lựa chọn phương pháp và thiết bị định lượng thích hợp.
b) Yêu cầu kỹ thuật
- Đảm bảo định lượng chính xác, độ lệch mức trong phạm vi cho phép. Đối với

thiết bị định lượng liên tục độ lệch mức cho phép 2 ÷ 3%, đối với thiết bị định lượng gián
đoạn (định lượng từng mẻ) độ lệch mức cho phép 0,1 ÷ 1%.
- Có khả năng điều chỉnh để thay đổi mức theo yêu cầu của quá trình chế biến.
- Có khả năng phối hợp với các khâu công nghệ khác như trộn, đóng gói sản
phẩm tạo điều kiện thuận lợi cho việc tự động hóa dây chuyền sản xuất.
c) Phân loại máy định lượng
- Theo dạng sản phẩm : máy định lượng sản phẩm tơi rời, máy định lượng sản
phẩm dẻo, máy định lượng sản phẩm lỏng.
- Theo nguyên lý làm việc : máy định lượng theo khối lượng, máy định lượng
theo thể tích.
- Theo nguyên lý cấu tạo : máy định lượng kiểu đĩa, kiểu băng tải, kiểu vít tải,
kiểu cơ cấu rót,
- Theo quá trình làm việc : máy định lượng liên tục, máy định lượng gián đoạn.
7.1.2. Nguyên lý làm việc và nguyên lý cấu tạo
Các máy định lượng đều làm việc theo hai nguyên lý chung là đong - định lượng
theo thể tích và cân - định lượng theo khối lượng. Vì vậy, về cấu tạo hiện nay đã có rất
nhiều dạng máy định lượng khác nhau. Dưới đây nghiên cứu một số máy định lượng các
dạng sản phẩm chính.
7.1.2.1. Máy định lượng sản phẩm rời
Để định lượng sản phẩm tơi rời dạng hạt, bột, người ta dùng các máy định
lượng thể tích hay khối lượng, làm việc liên tục hay gián đoạn.
a) Định lượng theo thể tích
Phần lớn các máy định lượng thể tích đều làm việc liên tục và chúng được dùng
tương tự như cơ cấu cấp liệu, để cấp sản phẩm hay nguyên liệu vào máy chế biến khác.
Để đảm bảo định lượng chính xác, cần phải tạo dòng chảy đồng đều trong đó thể tích sản
phẩm đưa vào theo đơn vị thời gian được xác định bằng tốc độ cấp liệu hay bằng tiết diện
ngang của dòng sản phẩm. Nếu tốc độ cấp liệu thay đổi thì tiết diện của dòng sản phẩm
không đổi, khi ấy máy định lượng cần được trang bị cơ cấu dẫn động đặc biệt để điều
chỉnh tốc độ cấp liệu trong phạm vi rộng. Trường hợp nếu tốc độ cấp liệu không đổi, thì
cần phải có những cơ cấu thay đổi tiết diện dòng chảy.

Những máy định lượng làm việc liên tục thường gặp là loại thùng, vít tải, băng
tải, máng trượt, pít tông, máng lắc và dao động,
Thùng định lượng (hình 7.1) gồm có hai loại : thùng định lượng hình trụ và thùng
hình quạt.
Thùng hình trụ có khả năng điều chỉnh dòng sản phẩm nhờ lực ma sát và lực
bám dính với bề mặt thùng, chúng có thể là loại trơn (hình 7.1a) dùng cho sản phẩm bột
và hạt nhỏ và loại có nhiều cạnh (hình 7.1b) dùng cho sản phẩm ở dạng cục nhỏ và cục
trung bình.
Thùng hình quạt dùng để định lượng các sản phẩm dạng bột, dạng hạt và cục
nhỏ. Số lượng sản phẩm cấp vào được xác định bằng số lượng và dung tích hình quạt,
chúng có thể là các hốc có hình dạng xác định (hình 7.1c) hoặc là các ngăn giữa các cánh
của thùng (hình 7.1d).
Hình 7.1. Thùng định lượng
a) Thùng định lượng hình trụ; b) Thùng định lượng có cạnh; c) Thùng định lượng có
hốc; d) Thùng định lượng có cánh.
1- trục thùng; 2- thùng định lượng; 3- cửa xả; 4- tấm gạt để cào vật liệu dư trong các
ngăn; 5- ngăn; 6- phễu cấp liệu; 7- trục nạo.
Đĩa định lượng (hình 7.2) được cấu tạo bởi đĩa quay 2 đặt nằm ngang, phía trên
đĩa là phễu cấp liệu 1, đáy có ống tiếp liệu 4, có thể dịch chuyển lên xuống để điều chỉnh
bề dày của lớp nguyên liệu trên đĩa. Khi đĩa quay, sẽ tạo ra cho nguyên liệu nằm trên đĩa
có dạng hình nón cụt, chiều rộng của nó phụ thuộc vào vị trí ống tiếp liệu. Sản phẩm được
lấy ra nhờ tấm gạt 3. Năng suất máy phụ thuộc vào thể tích sản phẩm trên đĩa, chiều cao
và vị trí đặt các tấm gạt, số vòng quay của đĩa và vị trí ống tiếp liệu. Đĩa định lượng dùng
để cấp và định lượng sản phẩm dạng bột khô và dạng hạt nhỏ. Đĩa định lượng cho năng
suất cao nhưng độ chính xác thấp.
Vít định lượng (hình 7.3) dùng để cấp sản phẩm dạng bột, hạt, và cục nhỏ. Máy
gồm vít xoắn 4 quay trong vỏ máy 3. Van 2 được dùng để đóng mở rộng hẹp khoảng tiếp
xúc giữa nguyên liệu trong phễu cấp liệu 1 với vít xoắn. Khi vít xoắn quay nguyên liệu
được lấy từ khoảng mở đó và được đẩy ra qua cửa thoát. Trục khuấy 6 dùng làm tơi
nguyên liệu để chúng không kẹt, không đóng thành vòm.

Hình 7.2. Đĩa định lượng
1- vít; 2- đĩa định lượng; 3- tấm gạt;
4- ống tiếp liệu.
Hình 7.3. Vít định lượng
1- phễu cấp liệu; 2- van điều chỉnh; 3- vỏ máy;
4- vít xoắn; 5- cửa thoát; 6- trục khuấy.
Băng định lượng (hình 7.4) dùng để định lượng vật liệu cục nhỏ hoặc vật liệu có
độ ẩm cao. Với vật liệu dính, người ta dùng thanh gạt để làm sạch băng.
Băng 2 có thể đặt nằm ngang hoặc
nằm nghiêng được căng trên hai trống chủ
động 5 và phụ động 4, nhánh băng trên
được đỡ bằng các con lăn 6. Dọc theo băng
có đặt thanh chặn tạo thành máng nhỏ dẫn
sản phẩm. Phễu cấp liệu được cấu tạo sao
cho áp lực của nguyên liệu từ phễu không
trực tiếp truyền lên băng. Lớp nguyên liệu
cấp trên băng phải đồng đều và có thể điều
chỉnh được theo chiều cao của tấm chắn 7.
Tốc độ chuyển động của băng từ 0,1 ÷
0,2m/s.
Hình 7.4. Băng định lượng theo thể tích làm việc
liên tục
1- phễu cấp liệu; 2- băng; 3- cơ cấu căng
băng; 4- trống phụ động; 5- trống phụ
động; 6- các con lăn. 7- tấm chắn.
Máy định lượng có bộ phận làm việc chuyển động tịnh tiến qua lại. Trên hình
7.5a và 7.5b là máy định lượng kiểu bàn trượt và máy định lượng kiểu pít tông. Trong các
máy này thì bộ phận làm việc là bàn trượt hoặc pít tông chuyển động qua lại lấy sản
phẩm từ phễu cấp liệu và đẩy qua cửa thoát. Trên hình 7.5c và 7.5d là máy lắc định lượng
và máy dao động định lượng, thường được dùng khi cấp sản phẩm ít linh động, có

khuynh hướng dính bết và tạo thành tảng, Trong các máy lắc định lượng, máng vận
chuyển vật liệu tựa trên dãy lò xo phẳng đặt nghiêng, được truyền chuyển động từ cơ cấu
tay quay thanh truyền với số vòng quay là 150 ÷ 250vg/ph và biên độ là 3 ÷ 5mm. Trong
các máy dao động định lượng, thì máng thực hiện dao động với biên độ từ 1 ÷ 3mm và
tần số dao động là 1500 ÷ 3000vg/ph.
Hình 7.5. Máy định lượng có
bộ phận làm việc chuyển động
tịnh tiến qua lại
a) Bàn trượt định lượng;
b) Pítông định lượng; c) Máy
lắc định lượng; d) Máy dao
động định lượng.
b) Máy định lượng theo khối lượng
Máy định lượng theo khối lượng thường được dùng phổ biến để nạp liệu rời vào
bao bì. Máy có thể làm việc liên tục hoặc gián đoạn, điều chỉnh tự động hoặc bán tự
động. Đối với những máy làm việc gián đoạn, thùng chứa phải có hình dạng hợp lý để nó
tiếp nhận được hoàn toàn nguyên liệu vào và tháo ra hết các phần nguyên liệu đã xác định
khối lượng.
Máy định lượng theo khối lượng kiểu cân bán tự động (hình 7.6) là loại máy làm
việc gián đoạn dùng để định lượng sản phẩm rời vào bao bì. Nguyên liệu từ phễu cấp
liệu 1 được vít tải 2 đưa vào thùng định lượng 5. Vít tải này được truyền chuyển động từ
động cơ điện 3 qua hộp giảm tốc 4. Phần trên của thùng định lượng có gắn khớp lăng trụ
6 tựa trên tay đòn 7 và tay đòn này có gắn khớp lăng trụ 8 liên kết với thanh đứng của giá
treo. Đầu bên phải của tay đòn có liên hệ với công tắc tiếp điểm 10 thông qua rơ le 12
điều khiển việc đóng ngắt dòng điện vào động cơ điện 3. Khi nguyên liệu vào trong thùng
5 đủ trọng lượng qui định, do khớp 8 đặt lệch so với đường tâm của thùng nên làm quay
đầu bên trái của tay đòn 7 xuống dưới, đầu bên phải lên trên làm mở tiếp điểm 10, không
có dòng điện vào rơ le điện từ 12, công tắc mạch chính 13 mở, ngắt dòng điện vào động
cơ 7, đình chỉ việc cấp liệu. Khi xả hết lượng nguyên liệu trong thùng 5, tiếp điểm 10
đóng lại. Tiến hành đóng điện lại cho động cơ làm việc để định lượng mẻ sau bằng cách

ấn công tắc 11. Đối trọng 9 dùng để thay đổi lượng nguyên liệu trong thùng 5 khi cần
thay đổi mức.
Máy định lượng liên tục có bộ phận điều chỉnh tốc độ cấp liệu (hình7.7). Sự điều
chỉnh đó được thực hiện bằng cách thay đổi tốc độ của cơ cấu cấp liệu 7. Khi khối lượng
nguyên liệu trên băng tải 1 thay đổi, nhờ hệ thống cơ cấu trọng lượng 2, 3 và đối trọng 4
làm thay đổi vị trí của hệ thống đóng cắt điện 5. Thông qua hệ thống điện điều khiển làm
thay đổi tỷ số truyền của bộ biến tốc 6, từ đó sẽ làm thay đổi tốc độ chuyển động bộ phận
cấp liệu 7.
Hình 7.6. Máy định lượng kiểu cân bán tự
động
Hình 7.7. Máy định lượng có bộ phận điều chỉnh
tốc độ cấp liệu bằng điện
7.1.2.2. Máy định lượng sản phẩm dẻo
Định lượng sản phẩm dạng dẻo (bột nhào) bằng cách phân chia liên tục từ khối
chung ra thành cục riêng có thể tích xác định và khối lượng tương ứng bằng nhau. Máy
định lượng sản phẩm dẻo thường là máy định lượng thể tích có kết hợp với dao cắt hoặc
nén ép theo khuôn.
Máy định lượng bột nhào cắt bằng dao lắc (hình 7.8). Bột nhào từ phễu cấp liệu
1 được vít 2 đẩy đi qua khuôn ép 3 có tiết diện và hình dạng lỗ xác định. Trong quá trình
cấp liệu thì khối sản phẩm được lèn chặt và bắt buộc phải chuyển động làm các sợi có độ
đồng đều về tỷ trọng. Dao 4 lắc với tần số đều cắt các sợi bột nhào thành các thỏi có
chiều dài và thể tích bằng nhau.
Máy định lượng bột nhào theo khuôn (hình 7.9). Nguyên liệu từ phễu 1 được các
trục cán cấp liệu 2 đưa vào trong buồng nhận 3. trong khi đó tấm chắn cắt 4 và pít tông 5
ở vị trí tận cùng bên trái. Tấm chắn 4 và pít tông 5 di chuyển sang bên phải và bắt đầu cắt
khối sản phẩm trong buồng 3, rồi đẩy nó vào khuôn 6 của cơ cấu chia 7. Bột nhào sẽ ép
pít tông 8, nén lò xo 9 sát về vị trí bên phải. Khi quay cơ cấu chia 7 một góc 90
o
thì pít
tông 8 được giải phóng khỏi áp lực của pít tông 5 dưới tác dụng của lò xo 9 bột nhào

được đẩy ra băng tải 10. Lượng bột nhào được lấy ra đúng bằng thể tích của khuôn ép.
Hình 7.8. Máy định lượng bột
nhào cắt bằng dao lắc
Hình 7. 9. Máy định lượng bột nhào theo
khuôn
7.1.2.3. Máy định lượng sản phẩm lỏng
Định lượng sản phẩm lỏng bằng máy được phổ biến rộng rãi trong nhiều ngành
sản xuất thực phẩm với ưu điểm là năng suất cao, đảm bảo độ chính xác và điều kiện vệ
sinh thực phẩm.
Các máy định lượng sản phẩm lỏng hay còn gọi máy rót, thường làm việc theo
nguyên lý "đong'', định lượng theo thể tích. Mỗi loại sản phẩm lỏng luôn khác nhau về
tính chất cơ - lý, vì vậy cần phải có phương pháp rót và bộ phận rót thích hợp.
Đối với những sản phẩm có độ nhớt nhỏ, khối lượng riêng từ 0,9 ÷
1,0g/cm
3
, độ nhớt 0,8 ÷ 1,0Cp (Canti puaze) như sữa, rượu, bia, xirô, crem, nước quả ép,
dầu thực vật, dầu cá, thì có thể dùng các bộ phận rót trong đó chất lỏng chảy dưới tác
dụng của khối lượng. Những sản phẩm có độ nhớt cao hơn (hàng chục lần) như dịch cà
chua, váng sữa, dịch rau, kem cốc, được định lượng bằng phương pháp ép cưỡng bức
trên những dụng cụ đặc biệt.
Bộ phận rót kiểu van xoay (hình 7.10) là bộ phận rót đơn giản nhất, nó gồm có
bình định lượng 1, van ba chiều 2, ống thoát khí 3 hở cả hai đầu, ống nối 4 để nạp đầy
bình 1 và ống nối 5 để rót chất lỏng đã định lượng vào bao bì chứa. Thể tích chất lỏng đi
vào trong bình 1 phụ thuộc vào vị trí đầu bên dưới của ống 3. Khi nút của van ba chiều
tại vị trí chỉ ở phần bên phải của hình vẽ, chất lỏng dưới áp suất thủy tĩnh đi vào trong
bình định lượng, đẩy không khí trong bình ra qua ống 3. Khi chất lỏng dâng đến mép
dưới của ống thi không khí không ra được nữa, còn chất lỏng ở trong bình 1 được dâng
lên cao hơn mép dưới của ống một đoạn h, phụ thuộc vào mức chất lỏng ở trong thùng
rót. áp suất không khí trên chất lỏng sẽ ngăn cản việc nạp tiếp tục vào bình 1, còn lối ra
của chất lỏng bị đóng. Chất lỏng trong ống 3 sẽ dâng lên và theo qui tắc bình thông nhau

nó được xác định bằng mức chất lỏng ở trong thùng chứa. Như thế là chấm dứt một chu
trình định lượng. Thể tích chất lỏng được điều chỉnh bằng cách dịch ống 3 lên hoặc
xuống. Để tháo chất lỏng vào bao bì, thì xoay van ba ngả ngược chiều kim đồng hồ một
góc 90
o
, như đã chỉ ở phần bên trái hình vẽ. Tùy theo cách xoay van mà những máy dùng
cơ cấu rót này thuộc loại quay tay, bán tự động hoặc tự động.
Bộ phận rót kiểu van trượt (hình 7.11) được dùng để rót sản phẩm lỏng không
nhớt như rượu, sữa, Thùng chứa 1 có bình định lượng 2, đáy bình vặn chặt với van
trượt 3, phần trên của van trượt rỗng, phần dưới đặc. Bên thành phần rỗng của van trượt
có lỗ 4. Phía đáy thùng 1 có lắp ống lót rỗng 5, có lỗ 6, ống chảy tràn 7 và đầu cuối 8 cắm
vào bao bì. Lò xo 9 và con lăn 10 dịch chuyển theo cơ cấu cam có biên dạng thích hợp
đảm bảo sự dịch chuyển thẳng đứng của van trượt. Khi nâng van trượt lên một đại lượng
H thì bình 2 đã chứa đầy chất lỏng được nâng lên, mép trên của nó nằm cao hơn mực chất
lỏng trong thùng chứa 1, đồng thời xảy ra sự trùng khít các lỗ 4 và 6 của van trượt, nhờ
đó mà chất lỏng trong bình 2 chảy vào bao bì. Sau khi chảy hết chất lỏng thì bình 2 được
hạ xuống để nạp chất lỏng và chu trình làm việc được lặp lại.
Hình 7.10. Bộ phận rót kiểu van xoay Hình 7.11. Bộ phận rót kiểu van trượt
Bộ phận rót kiểu van chắn (hình 7.12) được dùng để rót sữa, xirô, nước cà
chua, vào chai có miệng rộng hoặc vào hộp.
Đối với van chắn dùng nạp chất lỏng cho chai (hình 7.12a), ở đáy thùng rót có
lắp ống nối 1 bằng đai ốc 2. ống lót 3 tỳ lên vành cao su 4 có thể dịch chuyển dọc theo
ống nối 8. Bề mặt tiếp xúc của ống lót và ống nối phải được mài nhẵn để đảm bảo độ kín.
ống thoát khí 5 hở cả hai đầu, dùng để tháo không khí bị chất lỏng đẩy ra khỏi chai. Đầu
phía dưới của ống này được ghép chặt với van chắn 6 làm bằng cao su. Lò xo 7 dùng để
tăng lực đóng kín của cặp van và đế, nhờ đó mà mép dưới của ống lót 3 luôn được che
kín. Khi chai được nâng lên phía trên, ấn chặt miệng vào van chắn 6, nén lò xo 7 và nâng
ống lót 3 lên, lúc đó van chắn rời khỏi mép dưới của ống lót 3, tạo ra khe để cho chất lỏng
từ trong thùng rót chảy ra nạp đầy vào chai. Khi nạp vào chai thì miệng chai được ép chặt
vào vành cao su 4, còn không khí theo ống 5 đi vào không gian ở bên trên chất lỏng trong

thùng rót. Khi chất lỏng dâng đến mép dưới của ống thì không khí ở trong chai không có
chỗ ra, sẽ tạo nên áp suất nén ngăn cản không cho chất lỏng chảy vào.
Đối với van chắn dùng để nạp chất lỏng cho hộp (hình 7.12b), đế di động 3 được
lò xo 2 ép chặt vào van cố định 1. Sản phẩm lỏng ở trên van không thể từ thùng 4 chảy ra
khi không có hộp.
a) b)
Hình 7.12. Bộ phận rót kiểu van chắn
a) Dùng cho chai; b) Dùng cho hộp.
Khi hộp 6 nằm trên bàn đỡ dưới 5 được dịch chuyển lên trên thì nó nâng đế cao
su, nhờ đó chất lỏng chảy vào hộp, qua khe hở hình vành khuyên vừa tạo ra. Lượng chất
lỏng chảy vào bằng hiệu giữa thể tích hộp và thể tích phần nhô phía dưới của van.
Van ghép chặt vào đầu bên dưới của ống 7, ống này dùng để cho không khí thoát
ra khỏi hộp lúc nạp chất lỏng. Khi hạ thùng thì lò xo 2 đẩy đế 3 trở lại vị trí ban đầu, nhờ
đó đình chỉ việc cấp sản phẩm. Bộ phận rót được lắp với đáy thùng chứa nhờ ống nối 8
và đai ốc 9, ống lót cao su 10 dùng để đệm kín, đế cao su 3 được giữ chặt trên đĩa 11.
7.1.3. Cấu tạo một số máy định lượng
a) Máy định lượng kiểu trục cuốn
Máy định lượng kiểu trục cuốn (hình 7.13) là máy định lượng theo thể tích, được
sử dụng như một cơ cấu cấp liệu cho các bộ phận chế biến khác. Bộ phận định lượng gồm
trục cuốn 3 có đường kính 140mm, dài 220mm, chuyển động quay với hai chế độ tốc độ :
25vg/ph và 46vg/ph. Trục cuốn có 12 rãnh khía, với diện tích mặt cắt ngang của rãnh là
7,57cm
2
. ống bao 2 dịch chuyển dọc trục để điều chỉnh mức đóng mở rộng hẹp khoảng
tiếp xúc của trục cuốn với nguyên liệu ở phễu cấp liệu 1, nhờ đó có thể thay đổi được các
mức khác nhau ở cùng một chế độ tốc độ. Trục khuấy 10 được truyền chuyển động quay
từ trục cuốn qua cặp bánh răng 6, 7 nhằm làm tơi nguyên liệu trong phễu cấp liệu, để
chúng không bị kẹt, không đóng thành vòm. Thông thường các máy định lượng được lắp
dưới cửa xả của mỗi thùng chứa từng thành phần nguyên liệu, các trục cuốn được lắp trên
cùng một trục quay, nhận chuyển động từ một động cơ. Trước khi vận hành máy, cần

phải dịch chỉnh vị trí ống bao theo kim chỉ mức định lượng ghi ở vỏ máy, sau đó mới cho
các máy làm việc.
b) Máy định lượng kiểu cân tự động
Máy nh l ng ki u cân t ng (hình 7.14) l lo i máy dùng đị ượ ể ự độ à ạ để
nh l ng s n ph m r i v o bao bì. ây l lo i máy nh l ng theo kh iđị ượ ả ẩ ờ à Đ à ạ đị ượ ố
l ng i u khi n t ng nh t b o quang i n.ượ đ ề ể ự độ ờ ế à đ ệ
Hình 7.13. Máy định lượng kiểu trục
cuốn
1- phễu cấp liệu; 2- ống bao; 3- trục cuốn;
4- vỏ máy; 5- cửa thoát sản phẩm;
6,7- cặp bánh răng truyền động; 8- tay
vặn; 9- vít hãm; 10- trục khuấy.
Hình 7.14. Máy định lượng kiểu cân tự động
1- bộ phận cấp liệu; 2- bộ gây rung; 3-
đèn chiếu sáng; 4- ống dẫn luồng ánh sáng;
5- tế bào quang điện; 6- tấm chắn; 7- mẫu
khối lượng; 8- thang chia độ của cơ cấu khối
lượng; 9- bao bì đã nạp đầy; 10- bao bì rỗng;
11- rơ le quang điện.
Bao bì rỗng đặt lên bàn quay và đưa về phía bộ phận cấp liệu dao động 1 có gắn
bộ gây rung động 2. Bao bì sẽ đi vào một trong các đĩa cân của đòn cân, trên đĩa cân khác
có đặt sẵn mẫu khối lượng 7 và cuối đòn cân có lắp tấm chắn ánh sáng 6.
Khi cấp nguyên liệu vào bao bì rỗng đạt đến khối lượng cân bằng với mẫu khối
lượng 7 thì tấm chắn đó che nguồn sáng 3 tác dụng lên tế bào quang điện 5.Khi đó rơ le
quang điện 11 lập tức sẽ tác động lên các bộ phận điều hành của thiệt bị tự động, làm
đình chỉ việc cấp sản phẩm vào trong bao bì.Đồng thời cơ cấu bàn quay làm việc, đẩy
bao bì đầy ra và đặt lên đó bao bì rỗng khác. Sau đó bộ phận cấp liệu lại tự động làm
việc và nạp đầy bao bì mới.
c) Máy định lượng bột nhào kiểu khuôn ép
Máy định lượng bột nhào kiểu khuôn ép

(hình 7.15) dùng để chia liên tục khối
sản phẩm dẻo. Trống có gân 1 cuốn và
ép bột nhào đi qua giữa nó và cơ cấu
chia 2. Cơ cấu chia quay ngược chiều
với trống 1, có buồng định lượng hình
trụ 3, trong đó có pít tông 4 dịch chuyển.
Dưới áp lực của bột nhào pít tông 4 lùi
theo chiều sâu của buồng định lượng cho
đến khi con lăn 5 tỳ vào mặt lõm của
cam định hình 6. Khi buồng định lượng
đi qua mép nhọn 7 thì bột nhào được cắt
ra khỏi khối sản phẩm chung. Khi con
lăn của buồng này tỳ vào đỉnh cam 6, pít
tông sẽ đẩy cục bột nhào từ buồng định
lượng lên băng tải 8 và đưa ra ngoài.
Bằng cách xoay cam 6 một góc nào đó,
ta có thể điều chỉnh được thể tích phần
bột nhào cần định lượng.
Hình 7. 15. Máy định lượng bột nhào kiểu khuôn ép.
d) Máy rót sản phẩm đặc vào hộp
Máy rót sản phẩm đặc (hình7.16) dùng để vào hộp các loại sản phẩm đặc như
mứt quả nhuyễn, rau nghiền, xốt cà chua,
Khi hộp trên bàn 7 chạm vào tay gạt, qua hệ thống lò xo đòn bẩy, làm cho bánh
xe 2 di chuyển theo đường ray trên 3. Khi đó xi lanh 9 sẽ thông với ống rót 6 và sản
phẩm được pít tông 8 đẩy vào hộp. Nếu không có hộp, bánh xe lăn theo đường ray dưới
11, pít tông 4 không nâng lên và sản phẩm bị pít tông 8 ép theo lỗ 10 mà trở về thùng
chứa 1. Cả hệ thống quay quanh trục 12, trừ đáy 5 của thùng chứa.
Hình 7.16. Máy rót sản phẩm đặc
1- thùng rót; 2- bánh xe; 3- đường ray trên; 4- pít tông nâng; 5- đáy thùng rót; 6- ống
rót; 7- bàn đặt hộp; 8- pít tông đẩy sản phẩm; 9- xylanh; 10- lỗ hổng ở đáy thùng;

11- đường ray dưới; 12- trục quay.
d) Máy rót chai đẳng áp RC - 600
Máy rót chai đẳng áp RC - 600 (hình 7.17) được sử dụng để rót sản phẩm có ga
như bia, champanh, nước quả, vào chai. Để tránh tổn thất khí khi nạp chất lỏng có nạp
khí CO
2
hay khí sạch cần phải thực hiện quá trình rót đẳng áp.
Quá trình làm việc của máy như sau : Nạp bia vào thùng chứa bia 12, sau đó nạp
khí sạch hoặc CO
2
qua van 14 sao cho áp suất trong thùng đạt 1,5 ÷ 2,0at. Mở van 10 và
8 nạp khí sạch vào thùng rót 15. Khi áp suất trong thùng 15 bằng áp suất trong thùng 12
thì mở van 13 và van 1 để cấp bia vào thùng 15. Khi van phao trong thùng 15 bịt kín
đường van 8 thì bia từ thùng 12 không chảy sang thùng 15 được nữa. Đặt chai lên giá 16,
mở van 5, khí nén sẽ đẩy giá đặt chai lên, miệng chai tỳ sát vào đệm cao su 3. Gạt van 6,
quá trình rót bắt đầu. Khi dịch bia ngập miệng ống thoát khí 2 quá trình rót dừng lại.
Đóng van 6, mở van 4 để xả áp suất dư ở phần cổ chai ra ngoài. Đóng van 5 giá đặt chai
hạ xuống, đưa chai đã nạp đầy bia ra và đưa chai rỗng vào để nạp tiếp. Khi sắp hết ca
làm việc cần đóng van 13, 1, 10 và 14, cấp khí sạch qua van 8 và giữ cho áp suất trong
thùng 15 như lúc rót ở trên để nạp nốt phần dịch còn lại.
Chú ý : Trước và sau khi rót cần làm vệ sinh máy bằng cách cấp nước sạch vào
thùng 15 qua van 1, mở van 6, 8 trong 2 ÷ 5 phút, sau đó ngừng cấp nước qua van1, chờ
cho nước chảy hết trong thùng 15 thì đóng tất cả các van. Sau khi rót đóng tất cả các van
tháo các đường ống mềm, nối van 13 và van 1, nối van 10 và van 8, xả hết áp suất dư
trong thùng 15.

a) b)
Hình 7. 16. Máy rót chai đẳng áp RC - 600
1- van cấp dịch cho chai; 2- ống thoát khí; 3- đệm cao su; 4- van xả áp suất dư;
5- van nâng hạ giá đặt chai; 6- van chiết bia; 7- van an toàn; 8, 10- van cấp khí cho thùng

rót; 9- đồng hồ áp suất thùng rót; 11- đồng hồ áp suất thùng bão hòa; 12- thùng chứa bia;
13- van cấp bia cho thùng rót; 14- van cấp khí cho thùng chứa bia; 15- thùng rót.
1- bình chứa dịch bia; 2- tay van cấp dịch; 3- van cấp dịch; 4- van xả áp suất dư;
5- ống rót; 6- chai; 7- giá đặt chai; 8- van nâng hạ giá đặt chai; 9- thùng bia bão hòa; 10-
phần chứa khí ở thùng bão hòa; 11- van an toàn; 12- đồng hồ áp suất.
Khi cấp dịch bia vào bình chứa 1, áp suất trong bình từ 1,5 - 2at, đặt chai 6 lên
bàn, gạt cần di động 6 để nâng giá 7 lên, miệng chai tỳ sát vào van, gạt van 2 để dịch bia
cấp vào chai cho đến khi lượng dịch trong chai dâng lên đến mức cố định. Nguyên tắc
làm việc của van 3 được trình bày trên hình 7. 16b. Sau đó gạt van 2 lên trên, ấn nút van
4 để xả khí dư, gạt van 8 để hạ ben xuống và lấy chai ra, sau đó lại đưa chai mới vào để
nạp tiếp.
Đặc tính kỹ thuật : năng suất máy 600 chai/h; áp suất khí nén 3 ÷ 4at; kích thước
máy (dài x rộng x cao) :
7.1.4. Lý thuyết tính toán máy định lượng
7.1.4.1. Tính toán công nghệ
a) Độ lệch mức
Để đánh giá chất lượng định lượng ta có thể dùng chỉ tiêu độ lệch mức. Độ lệch
mức S được xác định theo công thức :
S =
q q
q
tb
max min
−
.100%

(7.1)
q
max
, q

min
, q
tb
- khối lượng giây cực đại, cực tiểu và trung bình của thành phần
nguyên liệu do máy định lượng đưa ra trong 1 giây.
Độ lệch mức phải nằm trong giới hạn cho phép. Trong chế biến nông sản độ lệch
mức cho phép khoảng 0,1 ÷1% đối với máy định lượng theo khối lượng và 2 ÷ 3% đối
với máy định lượng theo thể tích.
Độ lệch mức là một trị số biến đổi liên tục và ngẫu nhiên (theo qui luật phân bố
chuẩn), phụ thuộc vào các tính chất cơ lý của nguyên liệu (khối lượng riêng, kích thước ,
độ tơi, độ ẩm, góc chảy tự nhiên, ), các thông số cấu tạo sử dụng của thiết bị định lượng
(diện tích cửa cấp liệu, vận tốc chảy qua, ) và phụ thuộc vào thời gian định lượng,
Do đó độ lệch mức còn được đánh giá theo độ lệch bình phương trung bình σ và
hệ số biến thiên ν như sau :
σ =
( )
( )
q q n
i
n
− −
∑
2
1
1/
(7.2)
hay σ =
( )
q q n
i

n
−
∑
0
2
1
/
(7.3)
và ν =
σ
q
.100%
< V
cp
= 10 ÷ 12% (7.4)
q
i
- khối lượng giây của nguyên liệu trong mỗi lần đo mức thứ i;

q
- khối lượng giây trung bình,

q
=
q
i
n
1
∑
/ n

q
0
- khối lượng giây tính toán theo mức cần xác định;
n - số lần mẫu đo để xác định chất lượng định lượng.
Đối với những máy định lượng gián đoạn, sai số của lượng nguyên liệu được xác
định sẽ bằng sai số của tổng các mẻ q
i
hợp thành lượng đó. Như vậy phương sai
2
l
σ
của
cả lượng sẽ bằng tổng phương sai
2
m
σ
của mỗi mẻ định lượng, nghĩa là :

2
l
σ
=
2
1
σ
+
2
2
σ
+ +

2
N
σ
σ
l =
σ
m
N
(7.5)
N - số mẻ định lượng,
N = G
l
/q
G
l
- khối lượng cần định lượng, kg.
7.1.6.2. Lý thuyết tính toán máy định lượng
a) Máy định lượng liên tục kiểu trục cuốn
Năng suất lý thuyết Q có thể tính theo công thức :
Q = 60FlZn γϕ , kg/h (7.6)
F - diện tích mặt cắt ngang của một rãnh khía, m
2
;
l - chiều dài phần rãnh trục cuốn tiếp xúc với nguyên liệu, m;
Z - số rãnh khía;
n - tốc độ quay của trục cuốn, n = 30 ÷ 40 vg/ph;
γ - khối lượng thể tích của nguyên liệu, kg/m
3
;
ϕ - hệ số nạp đầy các rãnh trục cuốn (ϕ = 0,8 ÷ 0,9).

Theo công thức này, ta thấy muốn điều chỉnh mức, tức là điều chỉnh năng suất Q,
có thể thay đổi vận tốc quay n của trục cuốn hoặc thay đổi chiều dài l của phần rãnh tiếp
xúc với nguyên liệu. Cũng có trường hợp người ta thiết kế các cánh quay đặc biệt để thay
đổi diện tích mặt cắt ngang của rãnh.
Công suất lý thuyết được xác định chủ yếu xuất phát từ lực ma sát của nguyên
liệu do các rãnh cuốn ở cửa cấp liệu với lớp nguyên liệu ở trên thùng cấp liệu. Lực ma sát
này được tính bằng :
F
ms
= fpF
c
, kG (7.7)
f - hệ số ma sát của nguyên liệu trượt lên nhau,
f = tgϕ
0
ϕ
0
- góc chảy tự nhiên của nguyên liệu;
p - áp suất của nguyên liệu trên mặt trục cuốn, kG/m
2
;
F
c
- diện tích mặt cắt ngang của cửa cấp liệu trên trục cuốn, m
2
;
Công suất cần thiết N được tính bằng :
N =
PVk
1

102
≈
5.10
-4
fpF
c
Dnk
1
, kW (7.8)
D - đường kính của trục cuốn, m;
v - vận tốc vòng của trục cuốn, m/s ;
v =
πDn
60
k
1
- hệ số tính đến năng lượng có thể tốn vì trục cuốn đập vỡ thêm nguyên liệu
(với nguyên liệu bột k
1
= 1, với nguyên liệu hạt hoặc cục k
1
= 2).
Công suất động cơ :
N
đc
=
N k
c
.
2

ηη

(7.9)
k
2
- hệ số tính đến tổn thất do ma sát của các bộ phận định lượng,
k
2
= 1,1 ÷ 1,2
η- hiệu suất truyền động;
η
đc
- hiệu suất của động cơ.
b) Máy định lượng liên tục kiểu vít
Năng suất lý thuyết Q được tính theo công thức :
Q = 15 π(D
2
- d
2
)snγϕ, kg/h (7.10)
D, d - đường kính của vít và của trục vít, m;
s - bước vít, s = (0,8 ÷ 1)D, m;
n - tốc độ quay của trục vít, vg/ph, n = 20 ÷ 80;
ϕ - hệ số nạp đầy, ϕ = 0,8 ÷ 1.
Để tránh vật liệu cục bị kẹt trong vít định lượng, cần bảo đảm D ≥ (4 ÷ 5)D
c
,
với D
c
là kích thước cực đại của cục nguyên liệu. Điều chỉnh mức nguyên liệu ở vít định

lượng có thể bằng cách thay đổi vận tốc quay n hoặc tiết diện cửa cấp liệu.
Công suất cần thiết cho vít định lượng có thể tính bằng :
N =
( )
Q
L k H k
36710
3
1 2
. .
.
η
+
, kW (7.11)
L - hình chiếu ngang của đường di chuyển nguyên liệu, m;
H - chiều cao nâng nguyên liệu, m;
k
1
- hệ số tính đến lực cản di chuyển nguyên liệu trong thân máy,
k
1
= 1,2 ÷ 2,5
k
2
- hệ số tính đến tổn thất do ma sát ở các gối đỡ, k
2
= 1,1 ÷ 1,2;
η - hiệu suất truyền động.
c) Máy định lượng liên tục kiểu băng
Năng suất lý thuyết Q của băng định lượng được tính bằng :

Q = 3600Fvγϕ , kg/h (7.12)
F - diện tích mặt cắt ngang của lớp nguyên liệu trên băng, m
2
;
F = bh
b - chiều rộng của băng, m;
h - bề dày lớp nguyên liệu trên băng, m;
v - vận tốc của băng, m/s;
ϕ - hệ số nạp đầy của vật liệu trên băng, ϕ = 0,7 ÷ 0,8.
Công suất cần thiết của băng định lượng có thể tính bằng :
N = N
1
+ N
2
, kW
N
1
- công suất di chuyển vật liệu :
N
1
=
( )
Q
L H k
36710
0 2
3
1
.
, . +

, kW (7.13)
L - chiều dài của băng (giữa hai trục đỡ băng), m;
H - chiều cao nâng vật liệu khi băng định lượng đặt nghiêng, m;
k
1
- hệ số tính đến lực cản của trục đỡ băng ở chỗ uốn băng, k
1
= 1,7;
. N
2
- công suất khắc phục ma sát của vật liệu với thành máng :
N
2
=
102
Wv
= 0,01h
2
lγfk
đ
v
2
, kW (7.14)
W - lực kéo khắc phục lực cản ma sát,
W = P
m
hlf, kG
P
m
- áp suất pháp trên thành máng,

P
m
= hVk
đ
, kG
l - chiều dài của thành máng, m;
f - hệ số ma sát của vật liệu với thành máng;
k
đ
- hệ số động học của vật liệu,
k
đ
=
1
1
0
0
−
+
sin
sin
ϕ
ϕ
ϕ
0
- góc chảy tự nhiên của vật liệu khi chuyển động.
Công suất của động cơ :
N
đc
=

N
η
k
2
, kW
η - hiệu suất truyền động;
k
2
- hệ số tính đến ma sát,
k
2
= 1,1 ÷ 1,15.
d) Máy định lượng liên tục kiểu đĩa
Năng suất lý thuyết của đĩa định lượng được tính theo công thức :
Q = Vρn = 2πR
0
Fρn (7.15)
R
0
- bán kính từ tâm quay tới trọng tâm của tiết diện vật liệu, m;
R
0
= R +
h
tg3
0
ϕ

F - tiết diện lớp vật liệu, m
2

;
F =
h
tg
2
0
2 ϕ

ϕ
0
- góc chảy tự nhiên của vật liệu khi chuyển động;
n - tốc độ quay của đĩa; vg/ph.
Do đó :
Q = 30h
2
( )
0
0
tg
tg3/hR
ϕ
ϕ+
ωρ
(7.16)
ω - vận tốc góc của đĩa,

ω π= 2 60n /

Cần xét đến vận tốc góc giới hạn ω
gh

với điều kiện để lực quán tính ly tâm J
lt
nhỏ
hơn lực ma sát F
ms
của vật liệu với đĩa, nghĩa là :
J
lt
= mR
1
ω
gh
2
≤ F
ms
= mgf
= 2F
π γR g f
0
. . .

Do đó :
ω
gh
≤
g f R. /
1
(7.17)
R
1

- bán kính quay cực đại của vật liệu,
m;
f - hệ số ma sát của vật liệu với đĩa.
Hình 7.16. Sơ đồ tính toán máy
Công suất cần thiết của máy định lượng
kiểu đĩa có thể tính theo công thức :
định lượng kiểu đĩa.
N = N
1
+ N
2
+ N
ck
, kW (7.18)
N
1
- công suất tiêu thụ khắc phục lực ma sát F
ms
của vật liệu với đĩa :
N
1
= F
ms
v , kW
v - vận tốc của đĩa,
v = πR
0
n / 30
N
2

- công suất tiêu thụ khắc phục lực ma sát của vật liệu với cánh gạt :
N
2
= N
1
cosβ,
β - góc đặt cánh gạt.
N
ck
- công suất chạy không.
7.2. MÁY TRỘN
7.2.1. Mục đích, yêu cầu kỹ thuật và phân loại
a) Mục đích
Máy trộn có nhiệm vụ xáo trộn hai hay nhiều thành phần của nguyên liệu thành
một hỗn hợp đồng đều.
Các máy trộn được sử dụng rất rộng rãi trong chế biến lương thực và thực phẩm
như công nghiệp chế biến thức ăn chăn nuôi, công nghiệp sản xuất tinh bột, bánh mì,
bánh kẹo, bia, rượu vang, nước giải khát, và nhiều lĩnh vực sản xuất khác, bởi vì chúng
có những tác dụng như sau :
- Bổ sung chất lượng, mùi vị lẫn nhau giữa các thành phần nguyên liệu, nhờ đó
sẽ làm tăng được vị thơm ngon của sản phẩm.
- Làm tăng cường các phản ứng sinh hóa trong quá trình trộn, ví dụ : trộn nước
vôi với rơm thái để kiềm hóa, trộn men với các nguyên liệu khác để ủ men,
- Khi trộn sẽ làm tăng cường quá trình trao đổi nhiệt khi đun nóng hay làm
nguội, nghĩa là sẽ tạo cho hỗn hợp nhanh nóng hay nhanh nguội hơn.
- Có khả năng làm hòa tan giữa chất này với chất khác, ví dụ : hòa tan đuờng
với sữa, với rượu hay nước rau quả,
b) Yêu cầu kỹ thuật
- Đảm bảo độ trộn đều cao, nhất là trong hỗn hợp có những thành phần với tỷ lệ
rất bé 1 ÷ 2%.

- Trộn được nhiều loại nguyên liệu, trộn được nguyên liệu ở dạng khô, ẩm.
- Có thể dễ dàng thay thế bộ phận trộn cho thích hợp với dạng nguyên liệu đưa
vào trộn nhằm nâng cao năng suất và chất lượng trộn.
c) Phân loại máy trộn
- Theo dạng sản phẩm đưa vào trộn : máy trộn sản phẩm tơi, máy trộn sản phẩm
dẻo, máy trộn sản phẩm lỏng.
- Theo cấu tạo của bộ phận trộn : máy trộn kiểu vít, máy trộn kiểu cánh gạt, máy
trộn kiểu thùng quay, máy trộn kiểu cánh quạt.
- Theo vị trí của bộ phận trộn : máy trộn có bộ phận trộn thẳng đứng, máy trộn
có bộ phận trộn nằm ngang.
- Theo quá trình làm việc : máy trộn làm việc liên tục, máy trộn làm việc gián
đoạn.
7.2.2. Nguyên lý làm việc và nguyên lý cấu tạo
Các máy trộn đều có nguyên lý làm việc chung là xáo trộn hai hay nhiều thành
phần nguyên liệu để cho các thành phần đó di chuyển xen kẽ lẫn nhau. Về nguyên lý cấu
tạo, theo dạng nguyên liệu đưa vào trộn mà máy trộn có cấu tạo khác nhau.
7.2.2.1. Máy trộn sản phẩm tơi rời
Nguyên liệu tơi rời thường là dạng bột có độ ẩm nhỏ hơn 25%. Để thực hiện quá
trình trộn người ta thường dùng máy trộn có bộ phận trộn quay và máy trộn có thùng
quay.
a) Máy có bộ phận trộn quay
Máy trộn có bộ phận trộn quay (hình7.17) là loại máy được dùng phổ biến nhất.
Bộ phận thực hiện chuyển động quay của máy có thể là : vít xoắn, cánh gạt, băng xoắn,
Bộ phận trộn kiểu vít xoắn được cấu tạo bởi một dải thép lá hàn trên trục theo
đường xoắn vít. Tùy theo loại vật liệu đưa vào trộn mà bộ phận trộn kiểu vít xoắn có
dạng cánh liền (hình 7.17a) dùng để trộn bột khô, dạng cánh khuyết (hình 7.17b) dùng để
trộn bột có độ ẩm vừa.
Bộ phận trộn kiểu cánh gạt thường dùng để trộn bột có độ ẩm vừa và cao. Nó
được cấu tạo bởi một trục trên đó có lắp các cánh gạt (hình 17c). Các cánh gạt lắp so le
nhau, bề mặt cánh gạt thường đặt nghiêng một góc nào đó so với đường sinh của trục có

tác dụng đẩy nguyên liệu di chuyển theo chiều dọc trục.
Bộ phận trộn kiểu băng xoắn (hình 7.17d,e,f) được sử dụng để trộn nguyên liệu
có độ ẩm cao và dính bết. Nó được cấu tạo bởi một số dải thép lá uốn cong theo đường
xoắn vít. Trong máy người ta thường lắp hai dải băng xoắn ngược chiều nhau để tăng khả
năng xáo trộn.
Hình 7.17. Các loại bộ phận trộn sản phẩm tơi rời
a) Kiểu vít liền ; b) Kiểu vít khuyết; c) Kiểu cánh gạt; d,e, f) Kiểu băng xoắn;
Tùy thuộc vào yêu cầu công nghệ và tính chất cơ lý của nguyên liệu mà bộ phận
trộn có thể đặt thẳng đứng (hình 7.18a,b) hoặc nằm ngang (hình 7.18c,d).
Kết cấu máy trộn có bộ phận trộn đặt thẳng đứng có ưu điểm là độ trộn đều cao
vì nguyên liệu được xáo trộn nhiều lần trong máy, có thể nạp nguyên liệu vào thùng trộn
tới 80 ÷ 85% dung tích, kích thước máy nhỏ gọn nhưng có nhược điểm là trộn gián đoạn,
năng suất thấp. Kết cấu máy trộn có bộ phận trộn đặt nằm ngang (hình 18c,d) thường
thực hiện quá trình trộn liên tục, có thể kết hợp vừa trộn vừa vận chuyển nguyên liệu theo
chiều dọc trục, năng suất máy cao, dễ tự động hóa nhưng có nhược điểm là nguyên liệu
cho vào thùng trộn thường hạn chế khoảng 40 ÷ 50% dung tích, độ trộn đều thường thấp
hơn so với máy trộn gián đoạn.
Để tăng cường khả năng xáo trộn người ta có thể lắp cánh gạt trên các trục tạo
thành guồng trộn (hình 17e), hai trục cánh gạt đặt song song (hình 17f) hoặc kiểu vít xoắn
thực hiện chuyển động hành tinh (hình 17g), nghĩa là vít xoắn vừa quay quanh trục của
nó, vừa quay quanh trục trung tâm. Trong một số trường hợp, người ta phối hợp cả vít
xoắn và cánh gạt, trong đó vít xoắn được lắp ở cửa nạp và xả để tăng cường khả năng nạp
và xả liệu, còn cánh gạt thực hiện nhiệm vụ trộn (hình 17h) hoặc kết cấu máy trộn kiểu
máy trộn "rải lớp" do Bộ môn Máy nông nghiệp Trường ĐHNNI thiết kế, cho phép kết
hợp vừa định lượng vừa trộn (hình 7.17i).
Hình 7. 18. Máy trộn có bộ phận trộn quay
a) Kiểu vít đứng; b) Kiểu cánh gạt đứng; c) Kiểu vít ngang; d) Kiểu cánh gạt ngang; e)
Kiểu hành tinh; f) Kiểu guồng trộn; g) Kiểu hai trục tay gạt đặt song song; h) Kiểu phối
hợp; i) Kiểu "rải lớp".
b) Máy trộn có thùng quay

Máy trộn có thùng quay (hình 7.19) được kết cấu theo hai dạng : thùng quay trên
các con lăn và thùng quay trên trục. Vỏ thùng thường có dạng hình trụ, thực hiện chuyển
động quay với số vòng quay 10 ÷ 30vg/ph. Tùy theo kết cấu mà thùng có một cửa vừa
nạp liệu vừa xả liệu hoặc hai cửa đối xứng nhau thực hiện nạp liệu và xả liệu độc lập.
Trường hợp bố trí một cửa thì thời gian nạp và xả liệu bị kéo dài vì phải quay miệng
thùng xuống dưới để xả liệu, sau đó quay miệng thùng lên trên để nạp liệu. Trường hợp
bố trí hai cửa thì khi cửa này ở vị trí xả liệu thì cửa kia ở vị trí nạp liệu, nhờ đó đã tiết
kiệm được thời gian phụ. Loại máy trộn này thường làm việc gián đoạn, trộn từng mẻ
nhưng độ trộn đều cao.
Loại thùng quay trên các con lăn (hình 7.19a) thường đặt nằm ngang, có vỏ
thùng tỳ trực tiếp trên các con lăn. Chuyển động quay của thùng được thực hiện nhờ cặp
bánh răng và vành răng gắn trực tiếp theo chu vi của thùng. Loại máy này thường có
dung tích lớn, cho phép tăng khối lượng mẻ trộn nhưng kết cấu phức tạp.
Loại thùng quay trên trục được kết cấu theo nhiều dạng khác nhau tùy theo công
dụng và đặc tính của sản phẩm mang trộn mà trục trên đó gắn thùng quay có thể là đường
tâm đối xứng hoặc đường chéo. Thùng quay hình trụ lắp trên các trục đối xứng đặt thẳng
đứng (hình 7.19b) hoặc nằm ngang (hình 7.19c) được sử dụng phổ biến nhất để trộn các
loại bột thông thường. Thùng có tiết diện lục giác (hình 7.19d) tạo khả năng xáo trộn
mãnh liệt, khi trộn cho phép nghiền vỡ các phần tử nguyên liệu. Thùng quay đáy côn
(hình 7.19e) có tác dụng giảm khả năng nghiền vỡ trong quá trình trộn để không phá hủy
cấu trúc của các sản phẩm trộn. Thùng có dạng chữ Y (hình 7.19f) với góc ở đỉnh 90
o
,
nguyên liệu được trộn bằng cách đổ đi đổ lại, đồng thời lại phân riêng làm hai phần đảm
bảo trộn mãnh liệt và độ đồng đều cao. Thùng hình trụ quay trên đường chéo nằm ngang
(hình 7.19g), cứ mỗi vòng quay của thùng nguyên liệu được đổ đi đổ lại trong mặt phẳng
thẳng đứng đồng thời lại được xáo trộn theo hướng trục nên có độ đồng đều cao với thời
gian trộn ngắn nhất.
Hình 7. 19. Máy trộn kiểu thùng quay
7.2.2.2. Máy trộn sản phẩm dẻo

Để tạo ra sản phẩm dẻo người ta có thể dùng phương pháp cơ học, nhiệt học, hóa
học hoặc phối hợp các phương pháp trên, trong đó phương pháp cơ học được áp dụng có
hiệu quả nhất. Trộn sản phẩm dẻo khác với trộn sản phẩm lỏng và tơi rời, bởi vì sự tăng
độ quánh của vật liệu trộn làm giảm tốc độ chuyển động của vật liệu trong thùng trộn và
tính chảy rối. Vì vậy, để đảm bảo năng suất và chất lượng trộn, các máy trộn sản phẩm
dẻo đặc biệt là bộ phận trộn cần phải có kết cấu khác so với các máy trộn thông thường.
a) Máy trộn sản phẩm dẻo làm việc gián đoạn
Trong máy trộn sản phẩm dẻo làm việc gián đoạn, bộ phận trộn được gọi là
cánh khuấy. Tùy thuộc vào mục đích công nghệ và tính chất cơ lý của sản phẩm đem trộn
và cách bố trí thùng chứa mà cánh khuấy có các dạng khác nhau.
Trên H.7.18 là các loại cánh được lắp trên các máy trộn có thùng chứa đặt thẳng
đứng, trong đó cánh khuấy a, c, d dùng để trộn bột nhào làm bánh quy, cánh khuấy b, e
dùng để trộn bột nhào làm men, cánh khuấy f, g dùng để trộn bột nhào làm bánh ngọt,
Trong các máy trộn có thùng chứa đặt thẳng đứng, phần lớn cánh khuấy quay
thực hiện chuyển động quay, có một số ít trường hợp người ta bố trí thùng chứa quay
hoặc cả thùng chứa và cánh khuấy đều quay. Để tăng khả năng thích ứng trong quá trình
làm việc, cánh khuấy và thùng chứa đều có thể dễ dàng thay thế để trộn những loại sản
phẩm có tính chất cơ lý và yêu cầu công nghệ khác nhau. Dung tích thùng chứa khoảng
0,05 ÷ 0,2m
3
, số vòng quay lớn nhất của cánh khuấy phụ thuộc vào độ lớn của thùng,
thường từ 2 ÷ 8 vg/s.
Hình 7.18. Các dạng cánh khuấy của máy trộn sản phẩm dẻo có thùng chứa đặt thẳng
đứng
Trên hình 7.19 là các dạng cánh khuấy được lắp trên các máy trộn có thùng chứa
đặt nằm ngang (còn gọi là máy trộn rô to), trong đó các cánh a, b dùng để trộn sản phẩm
dạng bột nhào thông thường, cánh c dùng để trộn sản phẩm đặc quánh, cánh d, e dùng để
trộn sản phẩm có độ đặc quánh cao, cánh g dùng để trộn sản phẩm đặc biệt quánh và đàn
hồi.
Hình 7.19. Các dạng cánh khuấy của máy trộn sản phẩm dẻo có thùng chứa đặt

nằm ngang
Trong các máy trộn có thùng chứa nằm ngang, người ta có thể lắp một hoặc hai
cánh khuấy thực hiện chuyển động quay. Trường hợp lắp hai cánh khuấy thì chuyển động
quay của chúng ngược chiều nhau với tốc độ quay có thể giống nhau hay khác nhau,
thông thường tỷ lệ số vòng quay là 1 : 3. Quỹ đạo chuyển động của chúng có thể không
cắt nhau (hình 7.20a) hoặc cắt nhau (hình 7.20b) trong không gian. Trong trường hợp cắt
nhau nên bố trí cho cả hai cánh quay với tốc độ như nhau hoặc quan hệ tốc độ của chúng
là số nguyên, thường theo tỷ lệ 1 : 2.
Để tháo sản phẩm ra khỏi máng trộn, trong một số máy người ta có thể thay đổi
hướng quay của các cánh nhưng thông dụng nhất là lật cánh.
Hình 7.20. Quỹ đạo chuyển động của cánh khuấy máy trộn sản phẩm dẻo có thùng
chứa đặt nằm ngang.
a) Quỹ đạo không cát nhau; b) Quỹ đạo cắt nhau.
1- cánh quay nhanh; 2- cánh quay chậm.
b) Máy trộn sản phẩm dẻo làm việc liên tục
Đối với máy trộn sản phẩm dẻo làm việc liên tục bộ phận trộn thường là các trục
đặt nằm ngang trên đó có lắp cánh gạt phẳng đặt nghiêng một góc tạo nên đường ren vít
hoặc trên đó có lắp vít xoắn. Trong quá trình làm việc, nhờ tác dụng của cánh gạt hoặc vít
xoắn mà nguyên liệu vừa được nhào trộn vừa di chuyển dọc theo trục máy từ phía máng
chất đến máng thu.
Để trộn sản phẩm dẻo có độ đặc quánh cao có thể dùng hai trục cánh gạt hoặc
hai trục vít xoắn đặt song song (hình 7.21).
a) b)
Hình 7. 21. Bộ phận làm việc của các máy trộn sản phẩm dẻo làm việc liên tục.
a) Dạng cánh gạt; b) Dạng vít xoắn
Trên hình 7. 21a là sơ đồ cấu tạo máy trộn có hai trục tay gạt. Các trục này quay
ngược chiều nhau với tốc độ khác nhau, trong đó trục thứ nhất chuyển vật liệu cho trục
thứ hai, trục thứ hai quay với số vòng quay lớn hơn hất văng vật liệu lên trục thứ nhất,
nhờ kết quả đó mà đạt được sự đảo trộn mãnh liệt.
Trên hình 7. 21b là sơ đồ cấu tạo máy trộn có hai trục vít xoắn. Hai trục có ren

ăn khớp vào nhau và quay cùng chiều nhau. Cứ mỗi vòng quay, các trục vít ấy không chỉ
nhào trộn, vận chuyển vật liệu về phía cửa tháo mà còn nạo gạt vật liệu bám dính lên
nhau. Trên mỗi trục vít, có thể kết cấu nhiều đoạn vít xoắn theo đường ren trái và phải
với chiều dài khác nhau. Trong quá trình làm việc, nguyên liệu vừa được di chuyển vừa
bị dồn nén, nhờ đó các thành phần nguyên liệu dễ trộn lẫn vào nhau. Ngoài ra, ở một số
kết cấu máy, máng vít có lắp các cánh xoắn cố định, khi trục vít quay thì vật liệu được ép
chặt về phía cánh cố định, phát sinh ứng suất cắt làm cho vật liệu được nghiền nhỏ và
không bị xoay tròn tại chỗ.
7.2.2.3. Máy trộn sản phẩm lỏng
Máy trộn sản phẩm lỏng (hay còn gọi là máy khuấy) được sử dụng để thực hiện
các quá trình công nghệ sau đây : chuẩn bị dung dịch; chuẩn bị nhũ tương và huyền phù;
tăng nhanh các quá trình nhiệt học, hóa học và sinh hóa, có thể tạo cho sản phẩm có độ
đặc nhất định trong quá trình trộn nhằm phục vụ trong công nghiệp sản xuất bánh kẹo,
bánh mì, rượu vang, bia và nhiều lĩnh vực sản xuất khác. Để trộn sản phẩm lỏng người ta
dùng các máy khuấy cơ khí, các ống dẫn tuần hoàn bằng khí nén và bằng các vòi phun
chất lỏng, trong đó dùng các máy khuấy cơ khí là phổ biến nhất. Các máy khuấy cơ khí
có cấu tạo gồm hai bộ phận chính : cơ cấu khuấy và thùng khuấy
a) Cơ cấu khuấy
Trong các máy khuấy trộn cơ khí, cơ cấu khuấy gồm có các dạng : cánh, chân
vịt, tuabin, vít tải, băng được lắp trên trục quay. Mỗi dạng cơ cấu khuấy khi chuyển
động quay với tốc độ khác nhau sẽ hình thành trong nội bộ khối chất lỏng các dòng chảy :
tiếp tuyến, hướng tâm, hướng trục và hỗn hợp. Các dòng chảy này có ảnh hưởng rất lớn
đến chất lượng khuấy trộn.
Chất lỏng chảy tiếp tuyến ở trong thùng chứa (hình7.20a) là chuyển động hướng
theo đường tiếp tuyến với quỹ đạo chuyển động của cánh khuấy. Sự khuấy trộn chất lỏng
chỉ phát sinh theo đường viền của cánh do xoáy, còn theo chiều dọc trục là không đáng
kể. Vì vậy chất lượng khuấy trộn không cao. Chảy tiếp tuyến là đặc tính riêng của máy
khuấy có cánh thẳng đứng khi số vòng quay nhỏ, trong đó không phát sinh dòng hướng
tâm.
Chất lỏng chảy hướng tâm ở trong thùng chứa (hình7.20b) là chuyển động hướng

từ cánh khuấy vào tâm. Để đảm bảo cho chất lỏng chảy hướng tâm cần phải để cho lực ly
tâm lớn hơn trở lực chảy vòng của dòng chất lỏng. Lực ly tâm do cánh khuấy tạo ra phụ
thuộc vào đường kính cánh khuấy và số vòng quay của nó. Những máy khuấy tuabin luôn
tạo nên dòng chất lỏng chảy hướng vào tâm.
Hình 7.20. Các dạng chuyển động của chất lỏng trong các máy khuấy cơ khí
a) Sơ đồ chất lỏng chảy tiếp tuyến; b) Sơ đồ chất lỏng chảy hướng tâm; c) Sơ đồ chất
lỏng chảy hướng trục
Chất lỏng chảy hướng trục ở trong thùng chứa (hình7.20c) bao gồm cả chuyển
động đi vào và đi ra khỏi cánh khuấy đều song song với trục quay. Chảy hướng trục là
đặc tính riêng của máy khuấy chân vịt.
Chất lỏng chảy hỗn hợp là sự phối hợp một vài dạng chảy đã nêu ở trên. Đa số
các máy khuấy đều tạo cho chất lỏng trong thùng chứa chảy hỗn hợp. Dòng hỗn hợp được
tạo thành trong máy khuấy cánh có cánh nghiêng (dòng tiếp tuyến và hướng trục) hay
trong máy khuấy tuabin có cánh nghiêng (dòng hướng tâm và hướng trục).
- Cơ cấu khuấy cánh được cấu tạo bởi các cánh tiết diện hình chữ nhật, đặt
vuông góc hay nghiêng với trục quay (hình7.21). Cánh khuấy gồm các loại : cánh định
hình, cánh tấm, cánh hình lược, cánh mỏ neo, cánh khung,
Hình 7.21. Cơ cấu khuấy cánh
Cánh khuấy định hình được lắp trên trục của các các máy khuấy có thùng chứa
nằm ngang (hình7.21a). Khi trục quay các cánh này luôn tạo ra dòng tiếp tuyến và dòng
hướng tâm ở trong khối chất lỏng.
Cánh khuấy tấm được lắp trên trục quay thẳng đứng (hình 7.21b). Trong máy
khuấy, mỗi cặp cánh bố trí lệch đi một góc vuông đối với cặp cánh ngay sát nó, bề mặt
mỗi cánh thường đặt nghiêng một góc 30
o
hay 45
o
so với mặt phẳng nằm ngang, nhờ đó
mà tạo thành dòng chảy tiếp tuyến và hướng trục của khối chất lỏng trong thùng chứa.
Trong một số trường hợp người ta dùng cánh có lỗ để tạo thêm dòng tia và dòng xoáy

phụ trong chất lỏng nhằm tăng cường sự trao đổi nhiệt và hòa tan giữa chất này với chất
khác. Máy khuấy cánh có ưu điểm là đơn giản và rẻ tiền. Nhược điểm là dòng chất lỏng
dịch chuyển hướng trục rất nhỏ nên chỉ dùng để khuấy trộn chất lỏng có độ nhớt thấp,
nhỏ hơn 1Ns/m
2
.
Cánh khuấy hình lược là sự phối hợp giữa cánh thẳng đứng và cánh nằm ngang.
Theo cấu tạo, chúng có thể là hình lược đơn (hình 7.21c) hay hình lược kép (hình7.21d).
ở những máy khuấy hình lược kép, cánh thẳng đứng của một lược đi vào trong khe hở
giữa những cánh của lược thứ hai, đồng thời cả hai lược quay ngược chiều nhau làm tăng
hiệu quả khuấy trộn. Loại máy khuấy hình lược dùng để trộn sản phẩm thực phẩm lỏng
khi cần ngăn ngừa sự chuyển động vòng tròn của chất lỏng trong thùng chứa.
Cánh khuấy khung là sự phối hợp giữa cánh thẳng đứng, nằm ngang và nghiêng
(hình 7.21e). Cánh khuấy là những thanh kim loại hoặc gỗ được ghép lại với nhau thành
dạng khung lắp trên trục thẳng đứng. Máy khuấy khung tạo ra cho toàn bộ khối chất lỏng
chuyển động đồng thời, vì thế nó được dùng để khuấy trộn chất lỏng có độ nhớt cao. Loại
này có nhược điểm là chi phí năng lượng khá lớn.
Cánh khuấy mỏ neo (hình7.21f) là cánh khuấy dạng khung nhưng có cấu tạo
phức tạp hơn. Các thanh của khung có thể thẳng hoặc cong và thường chế tạo bằng gang
đúc. Để tránh hiện tượng ăn mòn kim loại trong môi trường hoạt tính, bề mặt cánh khuấy
được phủ một lớp men hay chất bảo vệ khác. Đôi khi người ta chế tạo cánh mỏ neo bằng
gốm hay vật liệu cao phân tử. Do cánh mỏ neo có hình dạng phức tạp, độ bền cơ học cao,
nên có thể dùng để khuấy trộn sản phẩm lỏng có độ nhớt động lực cao tới 1Ns/m
2
.
- Cơ cấu khuấy chân vịt có dạng gần giống chân vịt tầu thủy (hình 7.22). Mỗi
chân vịt có thể lắp nhiều cánh quạt tùy theo độ nhớt của chất lỏng và thể tích của thùng
chứa. Trong đa số trường hợp người ta dùng chân vịt ba cánh (hình 7.23a) để khuấy trộn
chất lỏng trong thùng chứa có thể tích đến 200m
3

và độ nhớt động học lớn tới 2Ns/m
2
.
Đối với thùng chứa nhỏ thể tích đến 1m
3
, độ nhớt động lực không vượt quá 0,5 ÷
0,7Ns/m
2
thì dùng chân vịt hai cánh (hình 7.23b). Cánh chân vịt là một phần bề mặt xoắn
vít, nghiêng với bề mặt nằm ngang một góc α thay đổi theo hướng từ trục quay đến mép
cánh từ 0 ÷ 90
o
. Dạng cánh như thế đảm bảo tạo ra dòng chảy hướng trục rất lớn và rút
ngắn được thời gian khuấy trộn. Phụ thuộc vào chiều cao mực chất lỏng khuấy trộn trong
thùng chứa mà có thể có một hay nhiều tầng chân vịt (thường chỉ đến 3 tầng). Đối với
máy khuấy hai tầng chân vịt, có thể ghép trên trục sao cho sự hút và đẩy chất lỏng bằng
hai chân vịt thực hiện theo một hướng tạo nên khả năng khuấy trộn mãnh liệt. Trường
hợp hai chân vịt hút đẩy chất lỏng theo hướng ngược nhau được sử dụng để trộn nhanh
các chất lỏng chính với các cấu tử phụ. Cơ cấu khuấy chân vịt cho hiệu suất cao nhất với
chi phí năng lượng nhỏ nhất trong trường hợp cần dòng lỏng tuần hoàn trong thiết bị.
Dòng lỏng chiều trục tạo nên do hiệu ứng bơm, cho nên chúng dễ dàng nâng các phần tử
rắn từ đáy lên và dùng để tạo huyền phù với đường kính hạt rắn từ 0,1 ÷ 0,5mm và nồng
độ tới 10%.
Hình 7.22. Cơ cấu khuấy chân vịt Hình 7. 23. Các dạng chân vịt
- Cơ cấu khuấy tuabin được dùng để trộn chất lỏng có độ nhớt cao tới 800Ns/m
2
.
Trong máy khuấy tuabin thường lắp một hay nhiều tuabin quay trên trục thẳng đứng
(hình7.24). Mỗi tuabin thường có 4 ÷ 16 cánh (hình 7.25).
Tùy theo theo tính chất của chất lỏng khuấy trộn và mục đích khuấy trộn mà cơ

cấu khuấy tuabin có thể là hở (hình 7.25a,b,c) hay kín (hình 7.25d) và dạng cánh có thể
là thẳng, nghiêng hoặc cong.
Hình 7. 24. Cơ cấu khuấy tuabin Hình 7. 25. Các loại tuabin
Loại cánh thẳng (hình7.24a) sẽ tạo thành dòng tiếp tuyến và hướng tâm, trong
đó chất lỏng được hút vào tâm và được đẩy ra theo chu vi của cánh khuấy. Loại này vừa
có tác dụng trộn vừa làm đồng nhất chất lỏng.
Loại cánh nghiêng (hình7.24b) sẽ tạo nên dòng chất lỏng hướng trục làm tăng
khả năng khuấy trộn và hòa tan vật thể rắn trong chất lỏng.
Loại cánh cong (hình7.24c), khi khuấy trộn mặt lõm của cánh hướng về phía
chiều quay. Nhờ đó mà giảm được sự trượt tương đối của chất lỏng với cánh, đồng thời
tạo điều kiện cho cánh quét chất lỏng được tốt hơn. Để nâng cao hiệu quả trộn, đối với
chất lỏng có độ nhớt cao, trong nhiều trường hợp người ta kết cấu loại cánh cong trong
các bánh công tác kín (hình7.24d) có lắp thêm bộ phận stato định hướng.
b) Thùng khuấy
Trong các máy trộn sản phẩm lỏng, người ta thường sử dụng hai loại thùng
khuấy : thùng khuấy làm việc gián đoạn và thùng khuấy làm việc liên tục.
Thùng khuấy làm việc gián đoạn (hình 7.25) thường có dạng hình trụ, đáy và
nắp có thể phẳng hoặc có dạng hình nón, elíp, cầu, Thùng thường đặt thẳng đứng (hình
7.25a,b,c,d,e,g), ít khi đặt nằm ngang (hình 7.25f). Nếu quá trình trộn được thực hiện
dưới áp suất thường thì dùng thùng hở, nếu quá trình trộn được thực hiện dưới áp suất
cao hơn hoặc thấp hơn áp suất khí quyển thì cần dùng các thùng kín (hình
7.25b,c,d,e,f,g). Các thùng có thể có bộ phận gia nhiệt (hình 7.25b), bộ phận sục khí (hình
7.25c) hoặc có thể có các tấm chắn (hình 7.25e) hoặc tấm ngăn (hình 7.25g) để tăng
cường khả năng khuấy trộn.
Thùng khuấy làm việc liên tục gồm có nhiều dạng khác nhau (hình 7.26). Thùng
khuấy một ngăn (hình 7.26a) dùng để thực hiện các quá trình trộn có xảy ra các phản ứng
hóa học. Hỗn hợp lỏng đi vào phía dưới đáy thùng được khuấy trộn mãnh liệt nhờ có cấu
khuấy 3 tạo ra ứng suất cắt rất lớn, sau đó được thoát ra khỏi thùng qua lỗ 4. Thùng
khuấy một ngăn (hình7. 26b) dùng để huyền phù hóa các vật liệu dạng bột đa phân tán.
Nhờ cơ cấu khuấy 2 các hạt rắn bị đập nát và được đẩy qua lưới 1 cùng với chất lỏng tạo

thành huyền phù. Những hạt dạng sợi khó bị đập nát không chui lọt qua lưới sẽ lắng
xuống dưới đáy thùng và được định kỳ lấy ra ngoài qua nắp 3. Thùng khuấy hai ngăn
(hình 7.26c) được sử dụng để thực hiện quá trình trộn có xảy ra các phản ứng hóa học,
quá trình trích ly, tạo huyền phù. Quá trình khuấy trộn được thực hiện liên tiếp trong cả
hai ngăn I và II. Chất lượng sản phẩm đồng đều hơn do thời gian lưu lớn hơn so với
thùng khuấy một ngăn có cùng thể tích. Thùng khuấy nhiều ngăn có tấm chắn (hình
7.26d) dùng để thực hiện quá trình trích ly lỏng - lỏng, lỏng - rắn, quá trình hòa tan rắn -
lỏng và các quá trình hóa học cần thời gian lớn để thực hiện phản ứng. Quá trình khuấy
trộn thực hiện liên tiếp trong tất cả các ngăn. Sử dụng thùng khuấy nhiều ngăn sẽ tạo ra
sản phẩm có chất lượng khá đồng đều vì thời gian lưu của các phần tử gần như nhau.
Xu hướng hiện nay đang cố gắng chuyển quá trình khuấy trộn gián đoạn thành
liên tục, vì quá trình liên tục dễ điều khiển, dễ tự động hóa, thời gian khuấy để đạt cùng
yêu cầu công nghệ nhỏ hơn so với quá trình gián đoạn, năng lượng riêng tiêu thụ ít hơn
và kích thước thiết bị nhỏ hơn nếu cùng năng suất.
7.2.3. Cấu tạo một số máy khuấy trộn
a) Máy trộn vít đứng TB-1A
Máy trộn vít đứng TB - 1A (hình 7.25) là loại máy trộn làm việc gián đoạn, trộn
bột khô do Bộ môn Máy Nông nghiệp ĐHNN1 thiết kế.
Hình 7.25. Máy trộn bột TB-1A
1- vít trộn; 2- ống bao; 3- cửa sổ; 4- thùng trộn; 5- phễu cấp
liệu; 6- cửa xả; 7- cửa quan sát; 8- cửa thu bột đọng.
Cấu tạo gồm vít đứng 1 quay trong một đoạn ống bao 2 có mở những cửa sổ 3,
lắp trong thùng máy 4 có phần dưới hình nón cụt và phần trên hình trụ. Phễu cấp liệu 5 có
nắp đóng mở, ống xả hỗn hợp 6 cũng có nắp đóng mở.
Thùng máy chứa hỗn hợp để trộn, có một cửa 7 ở phần trụ có ống che để quan
sát và chăm sóc máy. ở dưới cùng cũng có một cửa 8 có nắp che để tháo bột đọng. Bộ
phận động lực và truyền động gồm một động cơ điện và bộ bánh đai thang lắp phía trên
thùng và nắp. Cách sử dụng: sau khi định mức các thành phẩn nguyên liệu đủ một mẻ
trộn (270kg) đổ vào máy trộn qua phễu cấp liệu 5, đồng thời cho máy chạy, vít 1 sẽ
chuyền bột vào trong thùng, đẩy bột lên trên qua ống bao và các cửa sổ của ống bao.

Nạp xong khối bột thì đóng nắp phễu cấp liệu, máy tiếp tục làm việc, vít tiếp tục đẩy bột
lên. Khi bột đã khuếch tán qua các cửa sổ và miệng trên của ống bao, rơi xuống, lại được
vít chuyền lên, hỗn hợp được xáo trộn. Sau giai đoạn trộn (3 ÷ 5 phút), mở nắp ống xả
hỗn hợp 6 có lắp bao tải để thu bột. Sau đó tiến hành trộn mẻ khác với trình tự như trên.
Đặc tính kỹ thuật của máy : độ trộn đều 90 ÷ 95%; tốc độ bộ phận trộn
500vg/ph; khối lượng một mẻ trộn 270 ÷ 300kg; thời gian trộn một mẻ 6 ÷ 10 phút; mức
tiêu thụ năng lượng riêng 1,2 ÷ 1,5kWh/tấn; công suất động cơ điện 2,8kW; khối lượng
máy không kể động cơ 150kg; kích thước máy (dài x rộng x cao) : 1100 x 1500 x
2200mm.
b) Máy trộn kiểu băng xoắn
Máy trộn kiểu băng xoắn (hình 7.26) được sử dụng để trộn bột khô hoặc ẩm. Cấu
tạo máy gồm có các băng xoắn 3 lắp trên trục 6 đặt nằm ngang, quay trong máng trộn 2.
Khi trục lắp băng xoắn quay,
các băng xoắn vừa làm di chuyển vừa
chia cắt khối vật liệu trộn. Để tăng khả
năng xáo trộn, tạo điều kiện cho sản
phẩm di chuyển theo hai hướng ngược
nhau, người ta thường lắp hai băng xoắn
theo đường vít trái và phải. Trong
trường hợp trộn vật liệu ẩm, cần phải
làm sạch thành máng thì trên trục máy
trộn có lắp các tấm nạo đặc biệt hoặc kết
cấu khe hở giữa băng xoắn và thành
máng rất nhỏ, khoảng 1 ÷ 3mm. Loại
máy này được sử dụng rất có hiệu quả
khi trộn bột ẩm để lên men.
Hình 7. 26. Máy trộn kiểu băng xoắn
1- bệ máy; 2- máng trộn; 3- băng xoắn; 4- cơ cấu
nạp liệu; 5- bộ phận truyền động; 6- trục lắp
băng xoắn.

c) Máy trộn bột nhào kiểu cánh khuấy
Máy trộn bột nhào (hình 7.27) là loại máy trộn làm việc gián đoạn, trộn từng mẻ,
dùng để trộn sản phẩm dẻo trong công nghiệp sản xuất bánh, kẹo,
Hình 7. 27. Máy trộn bột nhào kiểu cánh khuấy
1- giá máy; 2- cơ cấu giá nâng; 3- cánh khuấy; 4- thùng trộn; 5- trục
lắp cánh khuấy; 6- trục trung tâm; 7- bộ điều tốc; 8- cơ cấu truyền
động.
Cấu tạo máy gồm có bộ phận trộn 3 dạng cánh khuấy, lắp trên trục thẳng đứng 5,
quay trong thùng trộn 4. Thùng trộn được liên kết với cơ cấu giá nâng đặc biệt 2 để có thể
nâng hạ trong trường hợp nạp hoặc tháo sản phẩm. Để tăng khả năng xáo trộn cánh khuấy
thực hiện chuyển động hành tinh : vừa chuyển động quay quanh trục lắp nó vừa chuyển
động quay quanh trục trung tâm. Quá trình làm việc của máy như sau : trước khi trộn, giá
được hạ xuống, người ta nạp các thành phần nguyên liệu của mẻ trộn vào máng, sau đó
máng được nâng lên để thực hiện quá trình trộn. Khi trộn xong máng lại được hạ xuống,
sản phẩm được tháo ra và tiếp tục cho nguyên liệu vào để trộn mẻ khác. Để có thể trộn
được nhiều loại sản phẩm, người ta kết cấu bộ phận trộn có thể thay được với các hình
dạng bên ngoài khác nhau sao cho phù hợp với sản phẩm cần trộn. Loại máy này có ưu
điểm là độ trộn đều cao; có thể trộn được nhiều loại sản phẩm có độ dẻo hay quánh.
Nhược điểm là trộn từng mẻ, mất nhiều thời gian phụ để nạp và tháo sản phẩm nên năng
suất thấp và khó tự động hóa.
d) Máy trộn bột nhào kiểu cánh gạt
Máy trộn bột nhào (hình 7.27) là loại máy trộn làm việc liên tục. Cấu tạo máy
gồm bộ phận định lượng liên tục cung cấp bột và các cấu tử lỏng vào trong máy theo tỷ lệ
xác định. Bộ phận trộn gồm một trục nằm ngang trên đó có những cánh gạt được gắn theo
đường vít, khi quay sẽ tạo ra lực đẩy sản phẩm di chuyển theo chiều dọc trục. Các thành
phần của hỗn hợp được nạp liên tục vào trong máng trộn, nhờ tác động của các cánh gạt,
chúng bắt đầu được nhào trộn tạo thành bột nhào và liên tục được đẩy ra qua cửa tháo
sản phẩm.
Hình 7.27. Máy trộn bột nhào kiểu cánh gạt
1- máng trộn; 2- cánh gạt; 3- trục nằm ngang; 4- bộ phận định

lượng; 5- bộ dẫn động; 6- cửa tháo sản phẩm; 7- thùng chứa nguyên
liệu.
e) Máy khuấy hành tinh
Máy khuấy hành tinh (hình7.21) là loại máy khuấy cánh được sử dụng để khuấy
trộn sản phẩm lỏng trong thùng chứa có dung tích lớn và độ nhớt cao. Cấu tạo máy gồm
có các cánh khuấy 6 được gắn trên trục thẳng đứng 5, đặt lệch tâm trong thùng chứa.
Hệ thống truyền động gồm có
động cơ 8, hộp giảm tốc 7, bánh răng 3
lắp trên trục trung tâm 1 ăn khớp với bánh
răng 2 lắp trên trục thẳng đứng 5, thanh
dẫn 4 truyền chuyển động quay từ trục
trung tâm cho trục lắp cánh gạt. Trong
quá trình làm việc, cánh khuấy thực hiện
hai chuyển động : vòng quanh trục của
bản thân nó và cùng với trục vòng quanh
trục trung tâm của máy khuấy. Nhờ có sự
chuyển động hành tinh của cánh khuấy

Hình 7. 21. Máy khuấy hành tinh
mà chất lỏng ở bên trong thùng chứa được
khuấy trộn mãnh liệt. Loại máy khuấy
này được dùng phổ biến trong công
nghiệp thực phẩm, đặc biệt là dùng để
khuấy trộn kem, huyền phù, chuẩn bị nhũ
tương,
1- trục trung tâm; 2- bánh răng di động; 3-
bánh răng cố định; 4- thanh dẫn; 5- trục gắn
cánh; 6- cánh nằm ngang; 7- cặp bánh răng
nón; 8- hộp giảm tôc; 9- động cơ điện.
7.2.4. Lý thuyết tính toán máy trộn

7.2.6.1. Cơ sở vật lý của quá trình trộn
Hiện nay, các quy trình công nghệ chế biến hỗn hợp nguyên liệu đều dùng cách
trộn cơ khí với nguyên lý chung là khuấy trộn các thành phần nguyên liệu bằng các công
cụ trộn có cơ cấu quay, sao cho các thành phần trong bất kỳ mẫu nào lấy ở hỗn hợp cũng
chiếm tỷ lệ qui định (theo định mức) như trước khi trộn.
Hình 7. 27 trình bày trường hợp "lý tưởng" phân bố các phần tử của hỗn hợp
gồm hai thành phần A và B (với tỷ lệ mỗi phần tử trong hỗn hợp là 50%).
a) b)
Hình 7.27. Trạng thái lý tưởng phân bố hỗn hợp hai thành phần
sau khi trộn
a) Phân bố trật tự ; b) Phân bố lộn xộn
a) b)
Hình 7.28. Đồ thị động học của quá trình trộn
a) Độ trộn đều phụ thuộc thời gian trộn,
b) Quá trình thuận-nghịch (M-M - trạng thái cân bằng của hỗn hợp)
Trong thực tế, với nguyên lý trộn kiểu cơ khí không thể đạt trạng thái lý tưởng
được, vì đó là một quá trình ngẫu nhiên, chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố. Một số tác giả
cho biết khi trộn những thành phần bột khô với những thành phần ẩm (độ ẩm tới 14 
15%) lại tăng được hỗn hợp đều hơn. Một số tác giả cũng đã phân tích cơ sở vật lý của
quá trình trộn như sau : trong máy trộn khi làm việc đều diễn ra hai quá trình : thuận và
nghịch. Quá trình thuận góp phần tăng dần độ trộn đều; quá trình nghịch gây nên hiện
tượng phân lớp làm giảm độ trộn đều. Hai quá trình đó diễn biến theo thời gian trộn, tới
lúc hỗn hợp bột đạt trạng thái "cân bằng động lực" thì tỷ lệ thành phần mà ta xét trong
mẫu đo thực tế sẽ không thay đổi nữa nếu tiếp tục trộn thêm. Nhưng sau trạng thái cân
bằng động học này, nếu tiếp tục trộn nữa thì độ trộn đều lại có thể bị giảm đi (hình 7.28).
Raxkatôva E.A. đã đề xuất phương trình dộng học của quá trình trộn dưới
dạng :
v =
dC
dt

i
= f
1
(t) - f
2
(t) (7.19)