máy và thiết bị thực phẩm

Trờng Đại học CÔNG NGHIệP TP Hồ CHí MINH

Bộ môn Công nghệ Thực phẩm

Bài giảng:

Máy và thiết bị thực phẩm

Ngời biên soạn : Th.s Dơng Văn Trờng

TP Hồ Chí Minh, tháng 2 năm 2014

1


Contents
Giới thiệu.............................................................................................................................. 1
Chơng I: Những khái niệm cơ bản ..................................................................................... 2
1.1 Tính chất cảm quan và dinh dỡng của thực phẩm: ................................................... 2
1.2. Quá trình chế biến thực phẩm ................................................................................ 3
1.3. Tính toán động lực .................................................................................................... 5
1.4 Cấu tạo chung của máy, thiết bị ................................................................................. 6
1.5. Một số yêu cầu về máy và thiết bị thực phẩm ........................................................... 7
1.6. Những thiết bị gặp trong nhà máy chế biến đồ hộp thực phẩm ................................ 8
CHƯƠNG II. CáC THIếT Bị VậN CHUYểN .................................................................... 11
2.1. Băng tải ................................................................................................................... 11
2.2 Gầu tải ...................................................................................................................... 16
2.3 Vít tải ....................................................................................................................... 19
2.4. Vận chuyển bằng không khí: .................................................................................. 21
Chơng 3. Các thiết bị làm sạch và phân loại .................................................................... 25
3.1. Quá trình làm sạch .................................................................................................. 25

3.2 Máy rửa băng tải ...................................................................................................... 25
3.3. Máy rửa thùng quay ................................................................................................ 27
3.4. Máy rửa kiểu sàng lắc. ............................................................................................ 28
3.5. Máy rửa cánh đảo. ................................................................................................... 29
3.6. Máy rửa hộp sắt ....................................................................................................... 29
3.7. Máy rửa bao bì thủy tinh ......................................................................................... 31
3.8. Máy phân loại kiểu sàng ......................................................................................... 32
3.9. Máy phân loại trái cây............................................................................................. 33
3.10. ống phân loại ........................................................................................................ 34
3.11 Máy phân phân cỡ tôm .......................................................................................... 35
3.12. Máy lựa chọn dùng quang điện ............................................................................. 36
Chơng 4: máy nghiền nhỏ thực phẩm .............................................................................. 39
4.1 Quá trình nghiền nhỏ ............................................................................................... 39
4.2.Máy nghiền đĩa ........................................................................................................ 39
4.3 Máy nghiền răng ...................................................................................................... 40
4.4. Máy nghiền búa ...................................................................................................... 42
4.6 Máy xay thịt (máy nghiền vít) ................................................................................. 46
4.7 Máy băm nhuyễn ..................................................................................................... 47
4.8. Máy chà xát ............................................................................................................. 48
4.8. Máy đồng hoá ......................................................................................................... 65
Chơng 5. máy cắt lát nguyên liệu thực phẩm ................................................................... 67
5.1 Máy cắt thái nguyên liệu .......................................................................................... 67
5.2. Máy cắt lát dạng lỡi dao thẳng .............................................................................. 67
5.3 Máy cắt lát dạng dao trụ .......................................................................................... 69
Chơng VI: các thiết bị khuấy trộn .................................................................................... 72
2


6.1. Thiết bị khuấy trộn chất lỏng .................................................................................. 72
6.2. Máy khuấy trộn loại nguyên liệu dẻo ..................................................................... 73

6.3 . Khuấy trộn các sản phẩm rời. ................................................................................ 75
Chơng vii. Các thiết bị ép, lắng và lọc ............................................................................. 78
7.1. Máy ép .................................................................................................................... 78
7.2. Các thiết bị lọc ........................................................................................................ 79
Chơng Viii. Các thiết bị định lợng ................................................................................. 83
8.1 Các máy rót sản phẩm lỏng ...................................................................................... 83
8.2. Cơ cấu rót sản phẩm rời vào bao bì. ........................................................................ 86
Chơng ix. Các máy ghép nắp bao bì ................................................................................ 88
9.1 Các phơng pháp tạo mối ghép ................................................................................ 88
9.2. Máy ghép hộp sắt bán tự động ................................................................................ 89
9.3. Máy ghép mí tự động .............................................................................................. 91
9.4 Máy ghép mí chân không ......................................................................................... 92
Chơng x. các Thiết bị đun nóng, chần, hấp ...................................................................... 94
10.1.Thiết bị đun nóng hai vỏ làm việc gián đoạn ở áp suất thờng .............................. 94
10.2. Thiết bị đun nóng trong ống kín làm việc ở áp suất thờng.................................. 94
10.3. Thiết bị chần, hấp, làm việc liên tục ở áp suất thờng .......................................... 97
10.4. Các thiết bị thanh trùng ......................................................................................... 98
10.5. Thiết bị sấy khô sản phẩm................................................................................... 103
CHƯƠNG XI : CáC MáY xử lý cơ học nguyên liệu THủY SảN.................................... 113
11.1. Máy đánh vảy cá (scaling machines) .................................................................. 113
11.2. Máy cắt vây cá .................................................................................................... 114
11.3. Máy cắt đầu cá .................................................................................................... 115
11. 4. Máy cắt khúc cá ................................................................................................. 116
11.5. Máy philê cá ........................................................................................................ 118
11.6. Máy lọc da cá ...................................................................................................... 118

3


Giới thiệu

Ngành công nghệ chế biến thực phẩm có nguồn gốc lịch sử khi thực phẩm đợc chế
biến để chống lại sự phá hoại của động vật gặm nhấm, để tăng giá trị của thực phẩm. Ví
dụ nh ngũ cốc đợc sấy khô để kéo dài thời gian bảo quản, thịt khi nớng lên sẽ tăng
hơng vị của nó. Các thiết bị chế biến đợc phát triển để giảm thời gian cũng nh lao
động của phơng pháp chế biến thủ công nh sức gió, sức nớc và sức kéo của động vật
đã đợc sử dụng trong các nhà máy xay xát ngũ cốc. Quá trình chế biến sinh học đầu tiên
đợc thực hiện ở Ai cập với các sản phẩm lên men là phô mai và rợu vang. Trong một
khoảng thời gian dài, các phơng pháp này chỉ đợc sử dụng ở mức độ gia đình để phục
vụ các nhu cầu cơ bản của gia đình. Tuy nhiên khi xã hội phát triển, xu hớng chuyên
môn hóa cũng nh thơng mại phát triển, các phơng pháp này là tiền thân cho nền công
nghiệp chế biến thực phẩm hiện nay.
ở các nớc ôn đới, các kỹ thuật chế biến thực phẩm đợc phát triển qua các thế hệ
nhằm dự trữ thực phẩm trong những tháng mùa đông lạnh giá cũng nh những khi không
có sẵn thực phẩm. Sự phát triển của các thành phố và thị trấn đã tạo điều kiện cho sự phát
triển các phơng pháp bảo quản thực phẩm nhằm vận chuyển chúng từ nơi nông thôn xa
xôi đến các thành phố đông dân c. Trong thế kỷ 19, sản xuất quy mô lớn đã đợc tiến
hành ở một số nhà máy nhằm sản xuất ra những sản phẩm thiết yếu nh tinh bột, đờng,
bơ và sản phẩm bánh nớng. Những mẻ sản xuất này đơn thuần chỉ dựa vào truyền thống
và kinh nghiệm chứ không dựa trên những kiến thức cơ bản về thành phần của thực phẩm
hoặc những biến đổi trong quá trình chế biến. Cho đến cuối thế kỷ 19, sự hiểu biết khoa
học đã bắt đầu thay đổi nền công nghiệp sản xuất thực phẩm dựa trên kinh nghiệm sang
nền công nghiệp sản xuất dựa trên khoa học và điều này đã kéo dài cho đến tận ngày nay.
Tất cả các quá trình chế biến thực phẩm là sự kết hợp của các công đoạn nhằm làm
biến đổi nguyên liệu ban đầu thành sản phẩm cuối cùng. Mỗi công đoạn đều có những tác
dụng cụ thể, xác định đợc cũng nh dự đoán đợc lên thực phẩm. Một quy trình bao gồm
một nhóm các công đoạn. Sự kết hợp cũng nh thứ tự của các công đoạn sẽ quyết định
tính chất của sản phẩm cuối cùng.
ở các nớc công nghiệp, thị trờng của các sản phẩm thực phẩm chế biến sẵn đang
thay đổi. Ngời tiêu dùng không còn đỏi hỏi sản phẩm thực phẩm có thể bảo quản hàng
tháng ở nhiệt độ môi trờng nữa. Mỗi gia đình đều sở hữu tủ lạnh hoặc lò vi sóng do đó

nhu cầu đối với thực phẩm là tiện lợi cho chế biến, thích hợp để bảo quản trong tủ lạnh
cũng nh có thời gian bảo quản vừa phải ở nhiệt độ môi trờng. Tuy nhiên ngời tiêu dùng
lại đòi hỏi thực phẩm phải gần giống trạng thái tự nhiên của nó nghĩa là thực phẩm càng ít
biến đổi trong quá trình chế biến, bảo quản càng tốt. Điều này đã có những ảnh hởng
quan trọng đến những thay đổi của ngành chế biến thực phẩm.
Chi chí năng lợng và nhân công đã ảnh hởng nhiều đến công nghệ chế biến thực
phẩm. Các nhà chế biến thực phẩm không còn tập trung đầu t vào các quá trình có chi
phí nhân công cao cũng nh hiệu quá năng lợng thấp. Các thiết bị chế biến thực phẩm
hiện nay cho phép điều khiển các quá trình chế biến phức tạp nhằm hai mục tiêu là giảm
chi phí sản xuất và giảm ảnh hởng xấu đến chất lợng cảm quan cũng nh dinh dỡng
của thực phẩm. Tiết kiệm năng lợng hiện nay là một trong những tính năng quan trọng
nhất của các thiết bị chế biến thực phẩm điều này đòi hỏi chi phí đầu t cao hơn.
1


Chơng I: Những khái niệm cơ bản
1.1 Tính chất cảm quan và dinh dỡng của thực phẩm:
1.1.1. Tính chất cảm quan.
Đối với ngời tiêu dùng, những thuộc tính quan trọng nhất của thực phẩm chính là
các tính chất cảm quan (trạng thái, mùi, vị, hình dạng và màu sắc). Điều này quyết định sở
thích cá nhân đối với những sản phẩm cụ thể, đôi khi chỉ một vài khác biệt nhỏ trong một
loạt các sản phẩm cùng loại cũng sẽ ảnh hởng đến thị hiếu của ngời tiêu dùng. Mục tiêu
của các nhà chế biến thực phẩm là cải thiện công nghệ nhằm lu giữ cũng nh tạo ra các
giá trị cảm quan mong đợi của thực phẩm đồng thời cũng giảm thiểu những h hỏng đối
với thực phẩm trong quá trình chế biến.
1.1.2. Trạng thái
Một số thuộc tính trạng thái của thực phẩm đợc mô tả ở bảng 1.1. Trạng thái của
thực phẩm đợc quyết định bởi hàm lợng ẩm và hàm lợng chất béo, loại cũng nh khối
lợng các cacbohydrate cấu trúc (cellulose, tinh bột, pectin) và protein. Những biến đổi về
cấu trúc của thực phẩm là do sự thay đổi về hàm lợng ẩm, hàm lợng chất béo, sự hình

thành cũng nh phá vỡ của các hệ nhũ tơng, sự thủy phân của các cacbohydrate, sự đông
tụ hoặc thủy phân protein.
Đặc trng cơ bản
Tính chất cơ học
Độ cứng
Độ liên kết

Đặc trng thứ cấp

Thuật ngữ thông dụng
Mềm, chắc, cứng
Dễ vỡ vụn, dòn
Mềm, dai
Giòn, nhão, dính
Lỏng, nhớt
Dẻo, dai

Độ cứng
Độ dai
Độ dính

Độ nhớt
Độ đàn hồi

1.1.2.1.
Mùi, vị
Vị của thực phẩm bao gồm: mặn, ngọt, đắng và chua. Vị của thực phẩm đợc quyết
định bởi thành phần của thực phẩm cũng nh những chất điều vị đợc sử dụng. Vị của
thực phẩm ít bị ảnh hởng trong quá trình chế biến ngoại trừ một số quá trình nh: quá
trình hô hấp của một số trái cây tơi, quá trình lên men.

Thực phẩm tơi chứa hỗn hợp phức tạp của các chất dễ bay hơi. Các chất này tạo
nên mùi đặc trng của sản phẩm. Trong quá trình chế biến những chất này có thể bay hơi
làm giảm cờng độ mùi của thực phẩm cũng nh làm xuất hiện những mùi mới. Các hợp
chất mùi cũng có thể đợc tạo ra do tác dụng của nhiệt, bức xạ ion hóa, oxy hóa hoặc do
hoạt động của enzyme lên protein, chất béo và cacbohydrate. Ví dụ nh sự thủy phân chất
béo thành acid béo và biến đổi tiếp theo thành aldehyde, esters và rợu. Mùi mà chúng ta
cảm nhận đợc là do sự kết hợp rất phức tạp của hàng trăm các chất tạo mùi.
1.1.2.2.
Màu sắc
Nhiều chất màu tự nhiên bị biến đổi trong quá trình chế biến nhiệt, do sự thay đổi
của pH hoặc do oxy hóa trong quá trình bảo quản. Điều này dẫn đến thực phẩm chế biến
2


bị mất đi màu sắc đặc trng và làm giảm giá trị của thực phẩm. Các chất màu tổng hợp
thờng ổn định hơn đối với nhiệt, ánh sáng và sự thay đổi của pH môi trờng do đó chúng
thờng đợc đa vào thực phẩm để giữ màu sắc cho thực phẩm.
1.1.3. Tính chất dinh dỡng
Nhiều công đoạn chế biến không sử dụng nhiệt do đó ít ảnh hởng hoặc không ảnh
hởng đến giá trị dinh dỡng của thực phẩm. Một số công đoạn đó bao gồm: trộn, làm
sạch, phân loại, đông khô. Tuy nhiên trong nhiều công đoạn chế biến giá trị dinh dỡng
của thực phẩm bị biến đổi.
Nhiệt là nguyên nhân chính gây ra những biến đổi về giá trị dinh dỡng của thực
phẩm. Nhiệt làm gelatin hóa tinh bột, làm đông tụ protein, các chất ức chế dinh dỡng bị
phá hủy dẫn đến tăng khả năng tiêu hóa. Tuy nhiên, nhiệt cũng phá hủy một số vitamin
kém bền nhiệt, giảm giá trị sinh học của protein hoặc thúc đẩy quá trình oxy hóa chất béo.
Oxy hóa là nguyên nhân quan trọng thứ hai đối với những biến đổi về giá trị dinh dỡng
của thực phẩm. Quá trình oxy hóa xảy ra khi thực phẩm tiếp xúc trực tiếp với không khí
(nh trong quá trình nghiền nhỏ hoặc sấy khô bằng khí nóng) hoặc do tác dụng của nhiệt,
của enzyme oxy hóa. ảnh hởng chính của quá trình oxy hóa là:

(1) Chất béo bị phân giải thành hydroperoxides và các phản ứng tiếp theo sẽ tạo thành
các hợp chất carbonyl, hydroxy, các acid béo mạch ngắn hoặc một số độc tố trong
dầu rán.
(2) Phá hủy một số vitamin nhạy cảm với oxy.
Vitamin A
Vitamin D
Vitamin E
Vitamin K
Vitamin C

Phân hủy bởi tia
cực tím, không khí
Tia cực tím làm
tăng hàm lợng
Phân hủy bởi mỡ
ôi
Rất ổn định
Phân hủy bởi
không
khí,
enzyme, tia cực
tím, kim loại sắt và
đồng

Bền với nhiệt,
thờng không bị
ảnh hởng bởi
nhiệt trong quá
trình chế biến
Không

nhiệt

bền

với Bị phân hủy bởi kiềm,
ổn định hơn trong môi
trờng acid

Vitamin B và
Bền nhiệt hơn
acid
panthothenic
Do đó trong quá trình chế biến, các biến đổi có lợi cần đợc phát huy và hạn chế các
quá trình làm giảm giá trị dinh dơng của thực phẩm.
1.2. Quá trình chế biến thực phẩm
1.2.1. Khái niệm về quá trình chế biến thực phẩm
Quá trình chế biến thực phẩm bao gồm những bớc tác động kỹ thuật lên nguyên
liệu nhằm tạo ra sản phẩm mong muốn. Mỗi bớc tác động lên nguyên liệu đều làm
nguyên liệu thay đổi về mặt hình dạng, kích thớc, thành phần hóa học, vi sinh vật, .. Các
bớc tác động kỹ thuật lên nguyên liệu không phải riêng lẻ mà liên hệ kế tiếp nhau từ
3


khâu đầu đến khâu cuối. Mỗi bớc tác động đó đợc coi là một quá trình nhỏ và gọi là
một công đoạn.
Trái cây

Rửa sạch

Phân loại

Gọt vỏ

Cắt lát

Trộn (thêm đờng, nớc)

Rót hộp

Ghép mí

Thanh trùng nhiệt

Sản phẩm đồ hộp trái cây cắt lát
Sự kết hợp các công đoạn trong quá trình chế biến đồ hộp trái cây cắt lát
Trong các công đoạn việc sử dụng các máy móc thiết bị sẽ làm giảm chi phí lao
động, tăng năng suất, đảm bảo tính đồng đều của sản phẩm và dễ dàng tự động hóa toàn
bộ quá trình sản xuất.
1.2.2. Phân loại các máy chế biến thực phẩm
Máy và thiết bị chế biến thực phẩm rất đa dạng, tùy thuộc vào nguyên lý làm việc,
hãng chế tạo, năng suất,... Tuy nhiên các máy và thiết bị này có thể đợc phân chia theo
một số đặc điểm chung sau:
(a) tính chất tác dụng lên nguyên liệu chế biến
(b) cấu tạo của chu trình làm việc
(c) Mức độ cơ khí hóa và tự động hóa
Theo tính chất tác dụng lên nguyên liệu ngời ta phân ra thành máy và thiết bị
- Máy (machine): máy là một cơ cấu cơ giới nhằm tác động lên nguyên liệu những công
cơ học xác định. Đặc điểm của máy là có những bộ phận làm việc chuyển động trực tiếp
tác dụng cơ học lên nguyên liệu. Khi chế biến trên máy, nguyên liệu không thay đổi tính
chất của nó mà chỉ thay đổi về hình dạng, kích thớc. Ví dụ nh máy cắt, máy nghiền,

máy trộn.
- Thiết bị (equipment): là công cụ trong đó thực hiện sự tác động lên nguyên liệu làm thay
đổi tính chất hóa lý hoặc trạng thái của sản phẩm. Đặc điểm của thiết bị là phải có một
khoảng không gian trong đó tiến hành tác dụng lên nguyên liệu với mục đích thay đổi tính
4


chất của nó. Thể tích của khoảng không gian sẽ quyết định năng suất và thời gian của quá
trình. Ví dụ nh thiết bị lên men, thiết bị lọc.
Theo cấu tạo của quá trình làm việc máy và thiết bị đợc phân ra thành
(a) máy tác dụng gián đoạn (batch)
(b) máy tác dụng liên tục (continuous process)
Trong các máy, thiết bị làm việc gián đoạn, nguyên liệu đợc đa vào chế biến cho
đến khi kết thúc quá trình thì sản phẩm đợc lấy ra, sau đó lại lặp lại với mẻ nguyên liệu
mới. Tại mỗi vị trí của máy, thiết bị, trong khoảng thời gian một chu trình làm việc, các
thông số của quá trình nh nhiệt độ, áp suất, nồng độ vật chất thay đổi nhiều lần. Đối
với máy, thiết bị làm việc liên tục các khâu nạp liệu, chế biến và lấy sản phẩm đợc tiến
hành đồng thời. Tại mỗi vị trí của máy, thiết bị, các thông số của quá trình nh nhiệt độ,
áp suất, nồng độ vật chất, .. không thay đổi theo thời gian.
Máy, thiết bị làm việc gián đoạn có các u điểm sau:
- Dễ dàng thay đổi loại sản phẩm cũng nh năng suất của thiết bị
- Chi phí đầu t ban đầu cho thiết bị thấp
- Vận hành đơn giản
Tuy nhiên những nhợc điểm chính là:
- Chi phí lao động cao
- Chi phí vận hành cao (chi phí nhiều cho năng lợng)
- Diện tích chiếm chỗ lớn
- Tính đồng đều của sản phẩm thấp
Các máy, thiết bị làm việc gián đoạn thờng đợc sử dụng khi chủng loại sản phẩm
thờng thay đổi, khi sản xuất nhỏ hoặc sản xuất không liên tục trong cả năm do tính chất

mùa vụ của nguyên liệu. Ngợc lại các máy, thiết bị làm việc liên tục có tính đa dạng sản
phẩm thấp, chi phí đầu t ban đầu cao nhng chi phí vận hành thấp, quá trình sản xuất dễ
dàng điều khiển và chất lợng sản phẩm đồng đều.
Theo mức độ tự động hóa, máy và thiết bị đợc phân thành:
(a) máy không tự động (thủ công, manual)
(b) máy bán tự động (semi-automatic)
(c) máy tự động (automatic)
ở những máy thủ công, các khâu phụ nh nạp liệu, lấy sản phẩm, kiểm tra, đợc thực
hiện trực tiếp bởi con ngời.
ở những máy bán tự động, hầu hết các nguyên công công nghệ đều thực hiện bằng máy
chỉ một số nguyên công phụ đợc thực hiện bằng tay
Với các máy tự động, tất cả cả nguyên công chính phụ đều đợc thực hiện bằng máy
1.3. Tính toán động lực
1.3.1. Cân bằng vật chất (material balance)
Ngời ta thiết lập cân bằng vật chất của một công đoạn để xác định lợng tiêu hao
nguyên vật liệu đa vào chế biến, lợng thành phẩm thu đợc để từ đó xác định đợc năng
suất, số lợng của thiết bị sử dụng trong quá trình chế biến. Cân bằng vật chất đợc thiết
lập dựa trên định luật bảo toàn khối lợng.
Khối lợng nguyên liệu = Khối lợng thành phẩm và phế liệu + Khối lợng lu lại
trong máy + Hao phí
5


Đối với quá trình liên tục, cân bằng vật chất đợc lập cho một đơn vị thời gian. Còn
quá trình gián đoạn, cân bằng vật chất đợc lập cho một mẻ.
1.3.2. Cân bằng năng lợng (energy balance)
Cân bằng năng lợng đợc thiết lập dựa trên cơ sở của định luật bảo toàn năng lợng
Q 1 + Q2 Q3 = Q4 + Q5
Trong đó:
Q1: Năng lợng do nguyên liệu mang vào

Q2: Năng lợng cung cấp để thực hiện quá trình
Q3: Năng lợng phản ứng của quá trình. Dấu (-) cho quá trình có phản ứng sử dụng năng
lợng, dấu (+) cho quá trình có phản ứng sinh ra năng lợng
Q4: Năng lợng do sản phẩm mang ra
Q5: Năng lợng tổn thất ra ngoài môi trờng
Năng lợng sử dụng nhiều nhất trong quá trình chế biến thực phẩm là năng lợng
nhiệt. Việc thiết lập và tính toán cân bằng năng lợng cho phép xác định năng lợng tổn
thất để từ đó có các biện pháp nhằm giảm chi phí năng lợng.
1.3.3. Năng suất của máy, thiết bị (output)
Lợng nguyên liệu (thành phẩm) đa vào (lấy ra) trong một đơn vị thời gian đợc
gọi là năng suất của máy, thiết bị
1.3.4. Công suất của máy, thiết bị (capacity)
Là công của máy thực hiện trong một đơn vị thời gian. Đơn vị của công suất w.
1.3.5. Cờng độ của quá trình:
Cờng độ của quá trình là năng suất của máy, thiết trị trên một đơn vị đại lợng
đặc trng cho máy và thiết bị đó.
Ví dụ: đối với thiết bị cô đặc đại lợng đặc trng là bề mặt bay hơi, năng suất của
thiết bị là lợng hơi nớc bay hơi đợc trong một đơn vị thời gian. Vậy cờng độ của quá
trình bay hơi của thiết bị cô đặc là lợng hơi nớc bay hơi trong một đơn vị thời gian trên
một đơn vị diện tích bề mặt bay hơi.
1.4 Cấu tạo chung của máy, thiết bị
Để nghiên cứu những máy, thiết bị khác nhau, cần phải biết cấu tạo của chúng và chức
năng từng chi tiết. Nói chung, một máy, thiết bị bao gồm những bộ phận cơ bản sau
1.2.3. Bộ phận cấp liệu và lấy sản phẩm
- Nhiệm vụ của bộ phận cấp liệu là cung cấp nguyên liệu cho máy, thiết bị. Bộ phận
này có thể làm việc gián đoạn hay liên tục tùy theo loại máy. Trong một số máy,
thiết bị, bộ phận cấp liệu còn đóng vai trò định lợng.
- Bộ phận lấy sản phẩm có nhiệm vụ đa sản phẩm ra khỏi máy và có thể đa đến
máy làm việc tiếp theo.
1.2.4. Bộ phận làm việc (cơ cấu thi hành)

Bộ phận làm việc là bộ phận cơ bản nhất của máy, nó xác định chức năng hay tên
gọi của nó. Cơ cấu này trực tiếp tác dụng lên nguyên liệu cần chế biến.
Máy đơn giản chỉ có một bộ phận làm việc. Máy phức tạp có nhiều bộ phận làm
việc và mỗi bộ phận thực hiện một nguyên công xác định.
1.2.5. Bộ phận động lực
6


Bộ phận động lực là bộ phận cung cấp năng lợng cho máy hoạt động. Nguồn năng
lợng chủ yếu cho máy, thiết bị chế biến thực phẩm là năng lợng nhiệt và năng lợng
điện. Để cung cấp năng lợng điện ngời ta thờng dùng các động cơ điện.
1.2.6. Bộ phận truyền động
Bộ phận này có nhiệm vụ truyền chuyển động từ bộ phận động lực đến bộ phận làm
việc. Thông thờng động cơ có chuyển động quay còn bộ phận làm việc chuyển động theo
những biên dạng và tốc độ rất khác nhau. Nh vậy bộ phận truyền động không những chỉ
truyền chuyển động mà còn phải tạo cho bộ phận làm việc chuyển động theo những biên
dạng yêu cầu của công nghệ. Các hệ thống truyền động đã biết nh: đai, xích, cam, vít là
những loại truyền động cơ khí chủ yếu, thờng đợc sử dụng trong các máy, thiết bị hiện
đại. Bất kỳ một hệ thống truyền động nào dù phức tạp đến đâu khi phân tích kỹ đều là tổ
hợp của các hệ thống truyền động này.
1.2.7. Bộ phận điều khiển
Bộ phận điều khiển có chức năng đảm bảo cho máy hoạt động theo đúng các thông
số mà công nghệ yêu cầu, tự động điều chỉnh khhi các thông số này thay đổi, bảo vệ máy
tránh các sự cố xảy ra.
Cấu tạo chung của máy, thiết bị có thể đợc mô hình hóa bằng sơ đồ sau.
4
1

2

5

3

6

7

1: Bộ phận động lực
3: Bộ phận tiếp liệu
2: Bộ phận truyền động
4, 5, 6: Bộ phận làm việc
7 : Bộ phận điều khiển và bảo vệ
1.5. Một số yêu cầu về máy và thiết bị thực phẩm
-Thực hiện quá trình công nghệ tiên tiến, tạo ra đợc những thông số mà công nghệ
yêu cầu.
-Tính tiêu chuẩn hóa cao (đơn giản trong thiết kế, sửa chữa).
-Dễ vận hành, an toàn, dễ làm vệ sinh, bền, chắc chắn, dễ tự động hoá.
-Hiệu quả kinh tế kỹ thuật cao, chi phí/đơn vị sản phẩm là thấp nhất, năng suất, giá
thành đầu t, diện tích chiếm chỗ, chi phí vận hành bảo dỡng.
-Độ bền hoá học của máy: không bị ăn mòn hoá học, chịu nhiệt, độ bền cơ học cao
: độ bền vật liệu chế tạo phụ thuộc vào điều kiện sản xuất. Vì vậy khi chọn thiết bị trớc
hết phải xác định chính xác các thông số công nghệ nh : nhiệt độ, áp suất, môi trờng
tiếp xúc.
7


1.6. Những thiết bị gặp trong nhà máy chế biến đồ hộp thực phẩm
1.6.1 Băng tải nguyên liệu
Băng tải sử dụng để vận chuyển nguyên liệu thực phẩm trong nhà máy chế biến thực

phẩm. Băng tải thờng hay đợc đặt tại kho chứa nguyên liệu, nơi sản xuất thực hiện quá
trình vận chuyển thay thế sức lao động con ngời. Có rât nhiều dạng băng tải dùng vận
chuyển các loại nguyên liệu khác nhau. Băng tải thờng đặt nằm ngang trên mặt bằng
phân xởng, khi cần vận chuyển theo phơng nghiêng, băng tải đợc chế tạo dạng
nghiêng nh vậy theo phơng thức vận chuyển có hai loại băng tải là băng tải nằm ngang
và băng tải nghiêng. Quá trình vận chuyển của băng tải nhờ vào tấm băng và với mỗi loại
nguyên liệu thì sẽ có một loại tấm băng riêng. Và cũng ứng với mỗi loại tấm băng thì kèm
theo các bộ phận khác nhau. u điểm của băng tải là vận chuyển với khối lợng nguyên
liệu lớn, thao tác dễ dàng, cấu tạo đơn giản, dễ tự động hóa nhng nó cũng có những
nhợc điểm là chiếm quá nhiều diện tích mặt bằng phân xởng.
1.6.2 Thiết bị rửa
Quá trình rửa là quá trình loại bỏ những chất bẩn bám trên bè mặt nguyên liệu nh đất,
cát, là cây, vi sinh vật... chính vì thế mà thiết bị rửa đợc sử dụng hầu hết trong các nhà
máy chế biến thực phẩm. Thiết bị này sử dụng nớc hoặc dung dịch tẩy rửa để làm sạch
bề mặt nguyên liệu. Thiết bị rửa cũng có nhiều loại: có thể dùng nớc xối trực tiếp lên
nguyên liệu cần rửa hoặc thực hiện quá trình ngâm sau đó xối lại một lần nữa, khi đó các
chất bẩn bám trên bề mặt của nguyên liệu bị trơng nở, hòa tan sau đó sẽ bị xối lại một
lần nữa. Nh vậy thực phẩm đã đợc làm sạch. Thiết bị rửa kiẻu xối sử dụng nhiều nớc
hơn thiết bị rửa kiểu ngâm xối. Các thiết bị này thờng đợc đặt phía trớc dây chuyền
sản xuất. Ngoài ra còn có các thiết bị bóc vỏ quả, củ làm sạch bề mặt nguyên liệu.
1.6.3 Thiết bị phân loại
Thiết bị phân loại sử dụng để phân chia hỗn hợp thực phẩm thành nhiều kích cỡ khác
nhau. Hỗn hợp nông sản thực phẩm thờng ở dạng củ, quả và hạt. Quá trình phân chia này
thờng dùng các thiết bị nh máy phân loại trục lăn, máy sàng phân loại, máy phân loại
trục vít và phân loại nhờ quang điện... các thiết bị này có u điểm phân loại nhanh các hỗn
hợp thực phẩm thành nhiều loại khác nhau nhng có nhợc điểm là đối với quá trình phân
loại hỗn hợp dạng hạt thì khả năng phân loại kém hơn với các loại quả hoặc củ.
1.6.4 Máy làm nhỏ nguyên liệu:
Nghiền nhỏ nguyên liệu là một quá trình sử dụng các lực cơ học để phân chia thực
phẩm ra thành kích thớc nhỏ hơn. Các quá trình này thờng là nghiền bột gạo, bột sắn..

trong các nhà máy chế biến tinh bột, chế biến đờng, quá trình cắt thịt gia súc, gia cầm
trong các nhà máy chế biến đồ hộp, cắt rau quả trong nhà máy chế biến rau quả... Các
thiết bị chính sử dụng nghiền nguyên liệu là máy nghiền răng, máy nghiền đĩa, máy
nghiền búa, máy cắt lát thực phẩm, máy nghiền vít, máy băm nhuyễn thực phẩm, máy chà
xát thực phẩm...
1.6.5 Máy khuấy trộn:
Thiết bị khuấy trộn sử dụng đề hòa trộn nhiều cấu tử thực phẩm với nhau. Các loại sản
phẩm dạng rắn, dạng dẻo và dạng lỏng sẽ có các loại thiết bị khuấy trộn khác nhau. Các
thiết bị khuấy trộn chất rắn nh thiết bị khuấy trộn dạng thùng quay nằm ngang, dạng
thùng quaycó trục thẳng đứng, thùng quay dạng lục lăng, thùng quay dạng chữ Y, thùng
8


quay dạng lăng trụ. Các thiết bị khuấy trộn chất lỏng là các cánh khuấy nh cánh khuấy
mái chèo, cánh khuấy chân vịt và cánh khuấy tuốc bin. Các thiết bị khuấy trộn nguyên
liệu dạng dẻo là thiết bị khuấy trộn một cánh khuấy, thiết bị khuấy trộn hai cánh khuấy.
1.6.6 Máy rót hộp
Quá trình rót hộp cải tiến điều kiện vệ sinh, đảm bảo năng suất cao và định lợng sản
phẩm một cách chính xác. Quá trình rót vào hộp thờng là phơng pháp khối lợng,
phơng pháp thể tích và phơng pháp phân lợng theo mức. Hai phơng pháp sau cùng
thờng đợc phổ biến và sử dụng nhiều nhất trong quá trình rót vào hộp. Quá trình rót
đợc thực hiện trên các thiêt bị nh định lợng kiểu đĩa quay đối với các sản phẩm rắn,
thiết bị dạng định lợng dạng cốc đong, dạng pittông đẩy, dạng cột khí...
1.6.7 Máy ghép nắp
Ghép nắp chai hoặc hộp là một giai đoạn quan trọng vì nó tác dụng bảo quản và chứa
đựng, tránh sự tiếp xúc của thực phẩm với môi trờng bên ngoài. Quá trình ghép nắp chai,
lọ thực hiện nhờ vào phơng pháp dập, vặn ren... quá trình ghép nắp hộp sắt đợc thực
hiện trong các máy ghép mí, sử dụng các con lăn ghép mí cuộn các mí lại với nhau và ép
chúng lại. Có các loại máy ghép mí bán tự động, máy ghép mí tự động, máy ghép mí chân
không tự động.

1.6.8 Thiết bị đun nóng, chần, hấp
Đây là quá trình sử dụng nhiệt nóng tác động vào thực phẩm, là một quá trình chuẩn bị
cho các quá trình tiếp theo. Quá trình đun nóng sử dụng nồi hai vỏ để luộc, nấu chín thực
phẩm. Các thiết bị ống lồng ống, thiết bị đun nóng ống chùm vỏ bọc nằm ngang, dạng bản
để gia nhiệt cho các sản phẩm lỏng. Quá trình chần, hấp sử dụng hơi nớc bão hòa trong
các thiết bị liên tục nh thiết bị chần, hấp băng tải, thiết bị chần thùng quay.
1.2.9 Thiết bị thanh trùng:
Thanh trùng là một khâu rất quan trọng để bảo quản sản phẩm đợc lâu dài, tránh
sự h hỏng dới tác dụng của vi sinh vật và enzyme trong thời gian bảo quản. Thanh trùng
thờng sử dụng hơi nớc bão hòa hoặc nớc nóng ở áp suất thấp hoặc cao tùy thuộc vào
từng loại sản phẩm. Thiết bị thanh trùng cũng phân chia thành hai dạng là thanh trùng
gián đoạn và thiết bị thanh trùng liên tục. Thiết bị thanh trùng gián đoạn làm việc ở áp
suất cao có 3 dạng: dạng nằm ngang sử dụng hơi làm việc ở áp suất cao, dạng thẳng đứng
sử dụng hơi làm việc ở áp suất cao, dạng nằm ngang sử dụng nớc gia nhiệt ở áp suất cao.
Các thiết bị thanh trùng liên tục thanh trùng chai hoặc hộp thờng là dạng băng tải. Còn
thanh trùng hỗn hợp lỏng thờng sử dụng dạng tấm bản giống thiết bị đun nóng kiểu tấm
bản, thiết bị ày cho hiệu quả nhanh và năng suất lớn nhng chỉ áp dụng cho các sản phẩm
dạng lỏng còn sản phẩm khác nh đồ hộp, chai... thì không sử dụng đợc thiết bị này.
1.6.10 Thiết bị sấy
Sấy khô làm giảm hàm lợng nớc trong thực phẩm, khi hàm lợng nớc trong
thực phẩm bị giảm thì ví sinh vật, nấm mốc bị ức chế, do đó khi sử dụng phơng pháp sấy
sẽ có tác dụng bảo quản sản phẩm lâu hơn. Và ngày nay, phơng pháp sấy đã đợc áp
dụng phổ biến và đa dạng. Các thiết bị sấy nh thiết bị sấy chân không tiếp xúc, thiết bị
sấy trục (sấy tang), thiết bị sấy lô, thiết bị sấy đối lu, thiết bị sấy buồng, thiết bị sấy hầm,
thiết bị sấy tháp, thiết bị sấy thùng quay, thiết bị sấy tầng sôi, thiết bị sấy khí động, thiết
bị sấy phun, thiết bị sấy dùng bơm nhiệt, thiết bị sấy bằng bức xạ hồng ngoại, thiết bị sấy
bằng dòng điện cao tần, thiết bị sấy chân không thăng hoa. Việc ứng dụng các thiết bị này
9

vào để sấy sản phẩm nông sản rất đa dạng và phụ thuộc vào nhà máy lựa chọn phơng
pháp sấy nào phù hợp với sản phẩm của nhà máy.

10


CHƯƠNG II. CáC THIếT Bị VậN CHUYểN
2.1. Băng tải
2.1.1. Công dụng: Dùng để vận chuyển các vật liệu rời hoặc vật liệu đơn chiếc theo
phơng nằm ngang, phơng nghiêng (không quá 24o đối với tấm băng không có gờ)
Băng tải đợc sử
dụng nhiều trong các nhà
máy chế biến thực phẩm nh
vận chuyển lúa gạo, cà chua
từ kho chứa ra nơi sản xuất,
dứa ... Băng tải đã đợc sử
dụng trong các thiết bị nhiệt
: nh thiết bị hấp băng tải,
thiết bị rán, thiết bị sấy băng
tải...
2.1.2 . Cấu tạo chung và
nguyên lý hoạt động
Trong đó:

Băng tải

7

4

3

5

8

2
1

9
6
Cấu tạo của băng tải

10

1.Khung máy
6.Con lăn đỡ trên
2.Tang bị động
7.Phễu nạp nguyên liệu
3.Tang chủ động
8.Phễu tháo nguyên liệu
4.Tấm băng
9.Cơ cấu căng băng tảI
6.Con lăn đỡ dới
10.Mô tơ điện
Trên khung làm bằng thép có gắn tang chủ động và tang bị động. Tấm băng số (4)
đợc quấn trên 2 tang chủ động (3) và bị động (2), tấm băng vừa là bộ phận kéo vừa là bộ
phận tải vật liệu. Tấm băng chuyển động nhờ vào sự ma sát giữa tấm băng và 2 tang. Tùy
theo tính chất của công việc và loại vật liệu mà sử dụng các loại tấm băng khác nhau: tấm
11

băng vải-cao su, thép lá, lới thép hoặc các vật liệu khác. Mỗi loại tấm băng có tang quay
tơng ứng.
Tấm băng vải - cao su: đợc sử dụng nhiều trong nhà máy chế biến thực phẩm
dùng vận chuyển hàng gồm các lớp làm bằng vải bố xen giữa các lớp bằng cao su. Các lớp
này xắp xếp xen kẽ nhau. Phần chịu lực chính là lớp vải, phần liên kết các lớp, chống
thấm, ngăn nớc là lớp cao su
Cao su
Vải bố
Cao su
Mặt cắt ngang bề mặt băng tải

Ltang = B + 100

Ngoài ra còn có băng tải chịu lạnh, chịu nhiệt phụ thuộc vào lớp cao su
Đối với tấm băng vải cao su: tang dẫn có cấu tạo hình trụ có bề mặt hơi lồi (độ lồi
khoảng 0.005) để tránh hiện tợng xê dịch của tấm băng.
Tang của con lăn: Đờng kính của tang D > 125.n
n là số lớp vải bố
Chiều dài của tang dẫn lớn hơn chiều rộng của tấm băng,
100 (mm)
L tang = Bb + 100 (mm)
Để tăng ma sát của tang: bề mặt của tang có thể bọc lóp cao su
hoặc tăng góc ôm của tấm băng.
Tấm băng thép lá : là một lá thép đợc cán mỏng,
loại tấm băng này dùng với các công đoạn cần có sự chịu
Ví trí lắp đặt tấm băng trên
nhiệt, chịu lạnh, tang quay của dạng tấm băng này dạng
tang

hình trụ tròn bề mặt có bọc các lớp cao su để tăng ma sát.
Tấm băng lới thép đợc ứng trong các quá trình
trần, rửa, hấp, cấp đông băng tải, tang quay của băng tải loại này là hình lục lăng
Thanh trợt

Tấm băng lới thép

12


Một số loại tấm băng

-

Để truyền chuyển động cho băng tải dùng môtơ điện số (10) và hệ thống giảm tốc
truyền động thông qua truyền động đai hoặc truyền động xích.
Để nạp nguyên liệu dùng phễu nạp số (7) và tháo liệu dùng phễu tháo liệu số (8)
Con lăn (5) đợc dùng để đỡ tấm băng trong suốt chiều dài của vận chuyển, tạo hình
dạng cho tấm băng, khi vận chuyển các vật liệu nhẹ cho phép tấm băng trợt trên các
thanh dẫn hớng bằng gỗ hoặc bằng thép.
Giá đỡ con lăn thẳng : gồm
nhiều trục lăn, rỗng đợc
treo trên giá. Trục lăn thẳng
có thể lắp đợc cả hai
nhánh: có tải hoặc không
tải. Chiều dài con lăn thẳng

B Tấm băng

Con lăn

Giá đỡ con lăn thẳng

13


luôn lớn hơn chiều rộng của tấm băng. Khoảng cách giữa hai giá đỡ con lăn cạnh nhau
trên nhánh có tải gần hơn khoảng cách 2 giá đỡ con lăn trên nhánh không tải. Khoảng
cách giữa hai giá đỡ con lăn đợc xác định nh sau:
Lt = A - 0,625 . B
A: Hệ số thực nghiệm phụ thuộc vào khối lợng riêng của vật liệu
B : Chiều rộng tấm băng, mm
Đối với vật liệu có khối lợng riêng
Tấm băng
< 1000 kg/m3 thì A= 1750 (mm)
1000 kg/m3 < < 1500 kg/m3 thì A =
con lăn
1640 (mm)
1500 kg/m3 < < 2000 kg/m3 thì A
= 1550 (mm)
Giá đỡ con lăn lòng máng

Giá đỡ con lăn lòng máng: mục đích là để tăng năng suất vận chuyển của băng tải thờng
dùng cho các loại vật liệu rời.
- Bộ phận căng băng dùng để điều chỉnh lực căng cho tấm băng. Bộ phận căng có thể là
căng bằng bu lông hay căng bằng đối trọng. Lực căng không đợc quá lớn hoặc quá
nhỏ. Nếu lực căng quá lớn làm cho tấm băng mau mòn, làm tiêu hao năng lợng khi
vận chuyển. Khi lực căng quá nhỏ tấm băng không chuyển động hoặc chuyển động
không đều.
Để căng băng tải, tang bị động đợc lắp lên gối đỡ và gối đỡ có thể di chuyển đợc

trên khung của băng tải
Cơ cấu căng :
+ Căng bằng bu lông: Cấu tạo đơn giản, điều chỉnh
lực căng nhiều lần
Căng bằng đối trọng :
Cơ cấu căng bằng bu lông

Cơ cấu căng bằng đối trọng

2.1.3. Ưu và nhợc điểm:
- Ưu điểm:
14


+ Cấu tạo đơn giản, vận hành an toàn, bền, dễ sử dụng, dễ tự động hóa, ít gây ồn.
+ Có khả năng vận chuyển vật liệu đơn chiếc hoặc vật liệu rời
+ Năng suất vận chuyển cao, vốn đầu từ thấp, tiêu hao năng lợng thấp hơn so với
các thiết bị vận chuyển cùng năng suất.
- Nhợc điểm
+ Diện tích chiếm chỗ lớn
+ Không vận chuyển đợc các vật liệu lên độ dốc quá lớn (nhỏ hơn 24o), nếu sử dụng
băng tải để vận chuyển vật liệu lên cao thì tấm băng của băng tải phải có gờ.
2.1.4. Phân loại băng tải và một số ứng dụng
- Băng tải cố định : các loại dạng thẳng, dạng xoắn, nếu vận chuyển với độ dốc lên cao
thì tấm băng phải có các gờ để mang nguyên liệu.
- Băng tải lu động: băng tải có thể di chuyển đợc trên mặt bằng phân xởng nhờ hệ
thống bánh xe.
2.1.5. Các thông số chủ yếu của băng tải :
2.1.5.1 Vận tốc của tấm băng : Vận tốc của tấm băng phụ thuộc vào loại vật liệu cần vận
chuyển, tránh hiện tợng vật liệu sẽ văng ra ngoài tấm băng khi nạp liệu và vận chuyển.

+Vật liệu đơn chiếc :
v = 0,6 - 1,2 (m/s)
+Vật liệu bột
v = 1,5 - 2,5 (m/s)
+Vật liệu hạt
v = 2,5 - 4,5 (m/s).
2.1.5.2 Năng suất băng tải :
- Đối với vật liệu rời :
- G = 3.600 . F. v. . (kg/h)
- F : Diện tích của vật liệu trên băng tải (m2)
- v : Vận tốc của băng tải (m/s)
- : khối lợng riêng của vật liệu trên băng tải, kg/m3.
- : hệ số chứa đầy (%)
- = 1 khi băng tải nằm ngang
- = 0,7 0,8 khi băng tải vận chuyển vật liệu lên cao.
- Đối với vật liệu đơn chiếc
v
G = 3600 .q (kg/h)
a

v
: số kiện hàng/1 giây
a
v: vận tốc của tấm băng (m/s);
a : khoảng cách giữa 2 kiện hàng(m);
q : trọng lợng của một kiện hàng (Kg)
2.1.5.3 Công suất của băng tải
- Dạng nằm ngang
N=

G. L . f
, Kw
367.

Trong đó: - G : năng suất của băng tải (kg/h)
- L : khoảng cách vận chuyển, m
- f: hệ số ma sát (đối với con lăn đỡ f= 0,3 đến 0,8, con lăn lòng máng f= 1 đến 4)
15


-

: hiệu suất truyền động ( = 0,7 đến 0,8)
Dạng nằm nghiêng :
N=

-

G. L . f + G.H
, Kw
367.

Trong đó: - G : năng suất của băng tải (kg/h)
L : khoảng cách vận chuyển, m
H : chiều cao vận chuyển, m
f: hệ số ma sát (đối với con lăn đỡ f= 0,3 đến 0,8, con lăn lòng máng f= 1 đến 4)
: hiệu suất truyền động ( = 0,7 đến 0,8)

2.2 Gầu tải
2.2.1. Công dụng

Dùng để vận chuyển vật liệu rời theo phơng thẳng đứng hoặc phơng nghiêng có
độ dốc lớn hơn 50o. Vật liệu rời bao gồm nhiều dạng: dạng bột, dạng hạt và dạng cục.
2.2.2. Cấu tạo chung
Gầu tải gồm có những bộ phận chính sau :
a.Bộ phận kéo: bộ phận kéo có thể là tấm băng hoặc dây xích trên đó có gắn các
gầu và đợc uốn vòng qua tang trên (tang chủ động) và tang dới (tang bị động) của máy.
b.Chân gầu tải: Gồm có tang bị động, cửa nạp liệu, bộ phận căng ngoài ra còn có
cửa quan sát quá trình nạp liệu.
c.Đầu gầu tải: gồm tang chủ động, hệ thống truyền động và cửa tháo nguyên liệu.
d.Thân gầu tải: Gồm nhiều đoạn ống có tiết diện tròn hoặc hình chữ nhật ghép nối
với nhau bằng mặt bích và bulong, bao kín bộ phận kéo.

Cấu tạo chung của gầu tải

Quá trình đổ vật liệu của gầu

2.2.3 Nguyên lý làm việc :

16


Vật liệu đợc đa vào qua cửa nạp liệu và tập trung ở chân gầu tải. Các gầu đi qua
sẽ múc vật liệu và vận chuyển lên đầu gầu tải. Tại cửa tháo liệu, dới tác dụng của trọng
lực và lực ly tâm vật liệu đợc đổ xuống cửa tháo liệu, sau đó chuyển đến nơi sử dụng.
Các phơng thức đổ vật liệu: gọi m là khối lợng của vật liệu vận chuyển trong
gầu, Flt là lực ly tâm sinh ra do vòng quay của tang, Flt = mv2/r, trong đó r là khoảng cách
từ tâm của tang quay đến tâm của gầu .
Nếu Flt > G : gọi là đổ (tháo) ly tâm, phơng pháp này áp dụng cho các vật liệu
dạng hạt. Nếu Flt < G : gọi là đổ (tháo) trọng lực, phơng pháp này áp dụng cho vật liệu
dạng cục lớn. Nếu Flt = G : gọi là đổ (tháo) hỗn hợp, phơng pháp này áp dụng cho các vật

liệu dạng bột.
2.2.4. Các bộ phận chính của gầu tải
2.2.4.1 .Gầu
Tùy theo chủng loại vật liệu cần vật chuyển mà gầu có cấu tạo khác nhau. Có ba
loại gầu là gầu sâu, gầu cạn, gầu đáy nhọn.
- Gầu sâu dùng cho những vật liệu khô dễ đổ ra khỏi gầu: gạo, lúa, ngô...
- Gầu cạn dùng cho những vật liệu rời khó tơi: thức ăn gia súc....
- Gầu đáy nhọn dùng cho vật liệu to, rắn, nhám, dễ bị mài mòn.
Loại gầu sâu và cạn đợc lắp cách nhau một khoảng a = (2,5 3).h
h: Chiều cao của gầu

Một dạng gầu tải
Cấu tạo chi tiết của gầu tải

17


l

l

b

45

b

65

h

h

Gầu cạn

Gầu sâu
b

l

h
50

Gầu đáy nhọn

Các gầu đáy nhọn lắp liên tiếp nhau trên bộ phận kéo và trên các gầu có chế tạo gờ.
Khi đổ vật liệu thì vật liệu ở gầu sau chảy trên thành đáy của gầu phía trớc. Các gầu lắp
vào bộ phận kéo bằng những bulông đặc biệt. Vật liệu chế tạo gầu thờng là bằng thép
tấm và đôi khi cũng dùng loại gầu đúc.
2.24.2 .Bộ phận kéo
Gầu tải thờng dùng bộ phận kéo là dây băng hoặc dây xích.
-Dây băng : Là tấm băng bằng vải cao su, có chiều rộng lớn hơn chiều rộng của gầu
25 - 30 mm, chạy êm, tốc độ vận chuyển lớn, có tính đàn hồi, ít hao mòn.
-Dây xích : Sử dụng vật liệu nặng và đối với vật liệu không thể sử dụng dây băng
nh vật liệu nóng, lẫn hóa chất ...tốc độ vận chuyển nhỏ từ 0,5 1 m/s.
2.2.5 Tính toán
2.2.5.1Năng suất của gầu tải :
Xác định theo công thức :
v
Q = 3,6 .i. . (kg/h)

a

Trong đó :
v : Vận tốc của bộ phận kéo (m/s)
a : Khoảng cách giữa 2 gầu lắp gần nhau (m)
i : Thể tích của gầu (lít)
: khối lợng riêng của vật liệu vận chuyển (kg/m3)
: Hệ số chứa đầy của gầu (là tỷ số giữa khối vật liệu trong gầu/ thể tích hình
học của gầu). Dạng bột, hạt = 0.75 0.95, dạng ẩm = 0.6 0.8, dạng cục
= 0.5 0.7.
2.2.5.2 Công suất của gầu tải :
N ủoọng cụ =

Q.H
367.

(kW)

18


Q : Năng suất gầu tải (kg/h)
H : Chiều cao nâng vật liệu (m)
: Hiệu suất của gầu tải.

Puly căng dạng cánh chống nghiền nát vật liệu
2..2.6 Ưu điểm và nhợc điểm :
*Ưu :
- Cấu tạo đơn giản
- Diện tích chiếm chỗ nhỏ

- Có khả năng vận chuyển lên cao 50 70 (m), năng suất cao.
*Nhợc điểm :
- Dễ bị quá tải do đó nguyên liệu phải nạp liên tục, đều đặn.
2.3 Vít tải
2.3.1.Công dụng : Vít tải dùng để vận chuyển vật liệu rắn ở dạng bột, hạt nhỏ, dạng cục
theo phơng ngang, nghiêng hay thẳng đứng. Vít tải đợc ứng dụng trong dây chuyền sản
xuất bột cá, bột cà chua, trong dây chuyền sản xuất bia dùng để vận chuyển malt, tinh
bột...
2.3.2. Cấu tạo và hoạt động

19


1(E).Máng
5.Cửa tháo liệu
2(A).Cánh vít
6.Puly truyền động
3(B).Trục vít
7.Cửa quan sát
4.Cửa nạp liệu
Vít tải có cấu tạo gồm một máng hình máng chữ U đợc đậy nắp hoặc hình trụ
tròn. Bên trong máng có đặt trục vít và các cánh vít (3). Trục đợc chế tạo dạng rỗng và
đợc lắp trên hai ổ đỡ. Trên trục ngời ta lắp các cánh vít số (2) có hình vành khăn, cánh
đợc uốn cong và hàn chặt vào trục.

Cánh vít

Máng của vít tải gồm nhiều đoạn dài 2 - 4m đợc ghép với nhau bởi mặt bích và
bu lông. Khi máng vít quá dài thì ngời ta đặt thêm các gối đỡ trung gian để hạn chế sự
võng của trục vít, thờng đợc chế tạo gối đỡ theo các tiêu chuẩn về kích thớc của ổ trục.

Tuỳ theo chiều quay của trục và chiều xoắn của cánh vít mà ta có hớng vận chuyển vật
liệu khác nhau.
Vật liệu đợc đa vào cửa nạp liệu qua ống nạp
liệu số (4), khi làm việc trục vít quay, dới tác dụng
của trọng lực và lực đẩy của cánh vít vật liệu chuyển
động tịnh tiến theo chiều song song với trục, chỉ một
phần nhỏ bị cuốn theo chiều xoắn của vít. Vật liệu
đợc vận chuyển đến cửa tháo liệu và đi ra ngoài. phía
cuối của vít tải cần lắp thêm van an toàn cho vật liệu
thoát ra ngoài khi máng quá đầy.
Tại vị trí nạp liệu và tháo liệu thờng có van
chắn để điều chỉnh chế độ nạp liệu và tháo liệu. Cửa
quan sát (7) để quan sát chế độ làm việc của vít tải.
2.3.3 Ưu nhợc điểm của vít tải
Thành vít tải
2.3.3.1 Ưu điểm:
+Tiết diện nhỏ hơn thiết bị cùng chức năng
+Tốc độ quay của trục vít khá lớn. Do đó nó có thể hoạt động với một động cơ điện
riêng.
20


+Giá thành vận chuyển thấp.
2.3.3.2 Nhợc điểm:
+Chiều dài vận chuyển và năng suất bị hạn chế, không quá 30m, và năng suất tối
đa là 100T/h.
+Chỉ vận chuyển đợc vật liệu tơng đối đồng đều
+Khi vận chuyển một phần vật liệu bị dập nát và phân theo khối lợng riêng do ma
sát của vật liệu với thành vít tải và vít tải, tạo ra một hỗn hợp vật liệu không đều về khối
lợng riêng.

2.3.4. Năng suất vít tải:
Q = 60.

(D 2 d 2 )
4

.S.n. . .k (kg/h)

Trong đó:
D: Đờng kính ngoài của cánh vít (m)
d: Đờng kính trục vít (m)
S: Là bớc vít (m)
n: Số vòng quay của trục vít/phút
: khối lợng riêng của vật liệu cần vận chuyển (kg/m3)
: Hệ số đổ đầy
k: Hệ số lọt trở về của vật liệu
Độ nghiêng của vít
(độ)
K

0

15

20

45

60

75

1

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

2.4. Vận chuyển bằng không khí:
Vận chuyển vật liệu bằng không khí đợc ứng dụng đầu tiên vào vận chuyển những
vật liệu dạng sợi và hạt. Nhờ có nhiều uu điểm nên hình thức vận chuyển này đợc ứng
dụng rộng rãi và trong rất nhiều trờng hợp đợc thay thế hoàn toàn cho phơng pháp vận
chuyển cơ khí.
Vận chuyển vật liệu bằng không khí dựa trên nguyên lý sử dụng dòng khí chuyển
động trong ống dẫn với tốc độ đủ lớn để mang vật liệu từ chỗ này đến chỗ khác dới trạng
thái lơ lửng. Theo lý thuyết, dòng khí có vận tốc đủ lớn có thể vận chuyển vật liệu có khối
lợng riêng và kích thớc bất kỳ. Nhng vì năng lợng để vận chuyển và tiêu tốn tăng
nhanh rất nhiều lần so với trọng lực của hạt vật liệu, cho nên trong phạm vi thực tế ứng
dụng của phơng pháp vận chuyển bằng không khí thờng chỉ sử dụng cho các loại vật
liệu hạt có kích thớc tơng đối nhỏ, nhẹ .
Vận chuyển bằng không khí đợc dùng nhiều trong các ngành công nghiệp khác
nhau. Hiện nay năng suất của các hệ thống vận chuyển bằng không khí dao động trong
giới hạn khá lớn, có thể đạt tới 800 t/h, độ dài vận chuyển có thể tới 1800 m và độ cao có
thể đạt tới 100m.

Trong các nhà máy chế biến lơng thực thực phẩm, hệ thống áp suất thấp và trung
bình (chênh áp giữa đầu hút và đẩy <0,1 at) đợc sử dụng rộng rãi để cơ giới hóa các
21


nguyên công vận chuyển trong phân xởng và giữa các phân xởng với nhau. Những hệ
thống này làm việc với vận tốc khí trong ống khoảng 18-20 m/s, nồng độ hỗn hợp tơng
đối thấp (à = 5kg vật liệu/kg không khí), suất tiêu tốn không khí khá lớn. Trong nhiều
trờng cho phép kết hợp vận chuyển với một vài quá trình công nghệ khác nh làm mát,
phân loại, sấy, v.v...
Nguyên liệu hạt đợc ôtô hoặc tàu chở tới, đổ vào thùng chứa rồi đợc hút theo ống
dẫn vào buồng lắng hạt. Tại đây do vận tốc dòng khí giảm, hạt lắng xuống đáy buồng, sau
đó đợc tháo ra nhờ bộ phận tháo liệu lắp ở đáy buồng. Không khí đợc dẫn vào xyclôn
lắng rồi vào máy lọc túi để làm sạch bụi. Từ máy lọc không khí sạch đợc hút vào quạt và
ra ngoài trời. Để có thể lấy nguyên liệu tại nhiều vị trí khác nhau cần có các đoạn ống
mềm. Nhờ hệ thống này có thể hút nguyên vật liệu từ nhiều vị trí trong cùng một lúc.
Để đảm bảo cho các hệ thống vận chuyển bằng không khí làm việc không bị ngng
trệ và đáng tin cậy, cần chọn tốc độ không khí nh sau:
- Trờng hợp vận chuyển hạt trong các ống dẫn thẳng đứng lấy v = 22m/s khi nồng độ là
à 4 kg /kg và v =25m/s khi à > 4 kg/kg.
- Trờng hợp vận chuyển hạt trong các ống dẫn nằm ngang khi à = 1- 4 kg/kg v > 18 22 m/s.

Hệ

thống

vận

chuyển

22

bằng

không

khí