bài tiểu luận các thiết bị khuấy trộn

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TPHCM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

ĐỀ TÀI:
KHUẤY TRỘN VÀ CÁC THIẾT BỊ TRỘN

GVHD: Trần Lưu Dũng


THÀNH VIÊN NHÓM
Họ và tên
1. Trương Huỳnh Tiên-NT
2. Trần Thị Bích Thuận
3. Nguyễn Thị Kim Yến
4. Nguyễn Thị Thu Trang
5. Nguyễn Anh Thư
6. Phạm Thị Minh
MSSV
2205162063
2205162060
2205162078
2205162065
2205162058
2205162032


I. Mục đích của quá trình khuấy trộn
 Tạo hỗn hợp đồng nhất từ các thành phần khác nhau (hòa
tan, tạo nhũ tương, huyền phù);
 Tăng cường quá trình trao đổi nhiệt và trao đổi chất giữa
các pha;

 Tăng tốc độ các phản ứng hóa học và sinh học;

II. Các phương pháp khuấy trộn





Khuấy trộn bằng cơ học (cánh khuấy)
Khuấy bằng khí động (sục khí nén)
Khuấy bằng đối lưu tuần hoàn (bơm)
Khuấy kết hợp nhiều phương pháp.


III.Các dạng sản phẩm khuấy trộn
 Thiết bị khuấy trộn sử dụng để hòa trộn nhiều
cấu tử thực phẩm với nhau.
 Các loại sản phẩm dạng lỏng, dạng dẻo và dạng
rắn sẽ có các loại thiết bị khuấy trộn khác nhau.
 Các thiết bị khuấy trộn chất lỏng là các cánh
khuấy như cánh khuấy mái chèo, cánh khuấy
chân vịt, cánh khuấy turbine, ...
 Các thiết bị khuấy trộn nguyên liệu dạng dẻo như
thiết bị khuấy trộn 1 cánh khuấy, thiết bị khuấy
trộn 2 cánh khuấy, ...
 Các thiết bị khuấy trộn chất rắn như thiết bị
khuấy trộn dạng thùng quay nằm ngang, dạng
thùng quay có trục thẳng đứng, thùng quay dạng
lăng trụ, ...

IV.Các loại máy khuấy trộn
1. Máy khuấy trộn sản phẩm lỏng
 Thực phẩm lỏng thường tồn tại dưới dạng các hệ
nhũ tương hoặc hệ huyền phù. Hệ nhũ tương là hỗn
hợp chất lỏng không tan lẫn vào nhau. Hệ huyền
phù có pha liên tục là chất lỏng, pha phân tán là
chất rắn.
 Để đồng nhất hỗn hợp các cấu tử trong hệ này
người ta sử dụng phương pháp khuấy trộn.
 Các cơ sở để chọn kiểu, loại bộ phận khuấy, cánh
khuấy:
 Tùy vào độ nhớt của từng loại chất lỏng để chọn
cánh khuấy cho chất lỏng đó
 Tùy vào đối tượng khuấy và sản phẩm
 Tùy vào thùng chứa và thể tích để chọn cánh khuấy


a. Cấu tạo chung


b. Các dạng cánh khuấy


 


d. Cấu tạo của thiết bị khuấy sản phẩm lỏng

 Chuyển động của chất lỏng trong quá trình khuấy trộn
• Chuyển động vuông gốc với trục khuấy (Vr)
• Chuyển động song song với trục khuấy (Vz)
• Chuyển động quay quanh trục khuấy (Vt)


2. Các dạng cánh khuấy chất lỏng
a. Cánh khuấy mái chèo (bộ phận khuấy tấm bảng, chuyển
động vòng tròn)
 Cấu tạo:
- Cánh khuấy được cấu tạo từ những tấm thép hoặc bằng
Inox được uốn cong hay phẳng. Những tấm thép này được
gắn vào một trục, phía trên được nối với động cơ điện. Có
2 dạng cánh khuấy mái chèo là cánh khuấy phẳng và cánh
khuấy dạng khung.


 Nguyên lí hoạt động:
- Tác động của cánh khuấy phẳng là đẩy thực phẩm trong
thiết bị khuấy trộn theo phương bán kính từ tâm thiết bị ra
ngoài thành. Tác dụng của cánh khuấy mái chèo dạng
khung thì ngoài tác dụng đẩy chất lỏng theo hướng bán
kính thì nó còn tạo ra một dòng tuần hoàn thứ cấp, dòng
này do các thanh chắn ngang của cánh khuấy tạo nên.
- Trong thùng khuấy trộn có thể có tấm chắn trên thành thiết
bị để làm tăng khả năng khuấy. Nó cũng có thể cấu tạo theo
kiểu chắn song song với trục của cánh khuấy hoặc cánh
khuấy vòng cung theo cấu tạo của thiết bị. Tốc độ quay của
cánh khuấy phẳng khoảng 20-80 vòng/ phút.

b. Cánh khuấy kiểu chân vịt (Bộ phận khuấy cánh xoắn,
chuyển động dọc trục)
 Cấu tạo:
Cánh khuấy được cấu tạo từ hai, ba cánh khuấy gắn vào một
trục quay, phía trên trục có đặt moter điện truyền chuyển
động cho cánh khuấy.


 Nguyên lí hoạt động:
- Khi cánh khuấy quay, dòng chất lỏng đi vào tâm và đi ra ở
theo phương song song với trục quay, do đó cánh khuấy
chân vịt tạo được các dòng tuần hoàn mạnh hơn cánh
khuấy mái chèo rất nhiều.
- Chất lỏng chuyển động theo các hướng khác nhau đảm bảo
khả năng khuấy trộn rất đều.
- Tốc độ của cánh khuấy chân vịt rất cao khoảng 150-1000
vòng/ phút cho nên trong quá trình khuấy trộn chất lỏng
thường tạo ra dạng phễu trên bề mặt của thùng chứa, làm
giảm năng suất của thiết bị, để hạn chế trường hợp này,
người ta thường đặt trục của cánh khuấy lệch tâm hoặc dặt
nằm ngang trục.


c. Cánh khuấy turbine (Chuyển động từ trong ra
ngoài)
- Gồm 2 loại: turbine hở và turbine kín. Turbine hở
gồm turbine chéo và turbine gàu.

 Nguyên lí hoạt động:
- Cánh khuấy turbine làm việc giống như bơm ly
tâm, nghĩa là cũng có guồng quay.
- Cánh khuấy turbine hở guồng động cơ có những
cánh thẳng hoặc cánh cong làm việc như cánh
khuấy mái chèo.
- Cánh khuấy turbine guồng động gồm 2 hình vành
khăn được nối với nhau bằng những cánh nhỏ, giữa
2 cánh tạo thành rãnh. Guồng động thường đặt
trong một bộ phận hướng chất lỏng đứng yên.
- Khi cánh khuấy turbine kín làm việc chất lỏng đi
vào theo lỗ ở tâm của guồng, rồi ra ngoài theo
hướng tiếp tuyến với cánh guồng. Ta thấy chất lỏng
chuyển động từ hướng thẳng đứng đến hướng nằm
ngang theo bán kính và ra khỏi guồng với tốc độ
lớn. Trong một đơn vị thời gian lập đi lập lại nhiều


Bộ phận
khuấy

Ưu điểm

Nhược điểm

Phạm vi áp dụng

Khuấy cánh

Tạo sự khuấy đều

Năng suất thấp

Độ nhớt thấp

Khuấy tấm

Khả năng khuấy trộn cao

Kết cấu phức tạp

Độ nhớt thấp

Khuấy răng lược

Tăng hiệu quả khuấy trộn

Năng suất thấp

Sp lỏng dễ bị thay đổi
tính chất

Khuấy khung

Độ bền cơ học lớn,độ nhớt Chi phí năng lượng cao Độ nhớt cao
khá cao, khuấy được toàn
bộ khối chất lỏng

Mỏ neo

Khuấy nhiều dạng chất
lỏng, độ bền cơ học cao

Khó bố trí trong phân
xưởng, giá thành cao

Độ nhớt cao

Hành tinh

Khuấy trộn mánh liệt và
đều

Kết cấu phức tạp

Trong thực phẩm :
bột nhào, kem , nhũ
tương

Turbine

Tăng khả năng va đập giữa
NL và máy khuấy, độ nhớt
cao

Động cơ có công suất
lớn

Độ nhớt cao

Chân vịt

Rút ngắn thời gian khuấy

Cánh khuấy có độ bền
cơ học cao

Độ nhớt thấp

Dùng vòi phun,
Khí nén

Khả năng khuấy trộn cao

Độ nhớt thấp

Độ nhớt thấp và vừa


MÁY KHUẤY TRỘN CÁC LOẠI BỘT NHÀO
(BỘT ĐẶC)
• Trong sản xuất thực phẩm muốn phối chế các loại
thực phẩm với nhau hay tạo một khối đồng nhất thì
cần phải có máy nhào:
• Máy nhào có trục quay nằm ngang
• Máy nhào có trục quay thẳng đứng


Nguyên lý hoạt động
• Máy gồm có thùng nhào (1) chứa nguyên liệu nằm ngang.

• Phía trên là phễu nạp nguyên liệu (2)
• Tấm chắn (3) bảo đảm an toàn cho tay công nhân thao tác
trên máy và tránh vật lạ từ bên ngoài rơi vào làm gãy hỏng
cánh đảo (5).
• Sản phẩm sau khi được nhào trộn sẽ qua cửa ra của
nguyên liệu (4) nhờ cánh đảo đẩy ra ngoài
• Các cánh đảo thường là tấm kim loại phẳng gắn trên trục
quay số (6) với các góc khác nhau
• Máy làm việc gián đoạn nên sau một thời gian làm việc cần
rửa máy, mở nắp (7) nhờ các bu lông (8)



Nguyên lý hoạt động
• Nguyên liệu được cho vào thùng nhào cố định (1),
miệng thùng là nơi cho nguyên liệu vào và lấy ra.
• Cánh nhào (2) được gắn liền với trục quay (3).
• Trục quay quay được nhờ bánh răng hành tinh (4)
chạy quanh bánh răng cố định (5) nhờ trục quay
chính (6).
• Toàn bộ máy được gắn vào thân máy (7)



Các loại cánh khuấy bột đặc


ỨNG DỤNG
MÁY NHÀO CÓ TRỤC QUAY NẰM NGANG
• Nghiền các loại rau, thịt với các phụ phẩm cần

thiết, pate thịt nghiền
• Có thể trộn các loại nguyên liệu khô như bột, hạt,
…

MÁY NHÀO CÓ TRỤC QUAY THẲNG ĐỨNG
• Sản xuất cá hộp, sữa hộp
• Bột đặc trong sản xuất bánh kẹo
• Dịch sệt trong sản xuất kem


MÁY TRỘN KHÔ
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
- Các nguyên liệu khi cho vào trộn chứa trong thùng
nằm ngang (1) làm bằng kim loại không rỉ, thành
phẩm sau khi trộn được đổ ra tự động nhờ hệ
thống ròng rọc nâng thùng lên rồi nghiêng đi.
- Trong thùng có hai cánh đảo (2) hình chữ Z gắn trên
hai trục (3) và (4) quay ngược chiều nhau với tốc độ
khác nhau (thường là 44 vòng/phút và 95
vòng/phút) nhờ hai hình răng ăn khớp (5) và (6),
hộp giảm tốc 7 và động cơ điện 8.