bộ giáo dục và đào tạo
trờng đại học nông nghiệp - hà nội
ThS.GVC. HONG XUN ANH BàI GIảNG
THIếT Bị TRONG CÔNG NGHệ SAU THU HOạCH
- Làm sạch nhằm loại bỏ các tạp chất có ảnh hưởng xấu đến sản phẩm, nhờ đó sẽ làm tăng
chất lượng sản phẩm và tạo điều kiện thuận lợi cho việc bảo quản và chế biến. Ví dụ: tách các tạp
chất vô cơ và hữu cơ ra khỏi hạt sẽ làm giảm sự hút ẩm, ngăn ngừa sự hoạt động và phá hoại của vi
sinh vật trong các kho bảo quản; tăng độ dẫn nhiệt và hiệu suất sử dụng nhiệt của hạt khi sấy; tăng
khả năng làm nhỏ và nâng cao năng suất, giảm chi phí năng lượng riêng của các máy nghiền,
- Phân loại nhằm hoàn thiện một quá trình sản xuất như : phân loại gạo, tấm trong chế biến
gạo; hoặc chuẩn bị cho quá trình chế biến tiếp theo như : phân loại hạt trước khi bóc vỏ để tăng hiệu
suất bóc vỏ và giảm tỷ lệ gãy vỡ khi xay xát; phân loại quả to, quả nhỏ, quả chín, quả xanh, quả đạt
tiêu chuẩn hay không đạt tiêu chuẩn trong chế biến rau quả;
Việc làm sạch hạt có thể được thực hiện ngay sau khi thu hoạch, trước hoặc sau khi phơi sấy
hay trên đường hạt từ kho vào chế biến.
Thời điểm và mức độ làm sạch hay phân loại tùy thuộc vào yêu cầu của giai đoạn bảo quản
hay chế biến tiếp sau đó. Chẳng hạn hạt mới thu hoạch bị lẫn nhiều cỏ rác, cọng lá hay đất đá thì
cần làm sạch sơ chế trước khi phơi sấy, nếu hạt lẫn nhiều hạt vỡ, hạt lép hỏng đất cát thì sau khi
phơi sấy cần làm sạch, phân loại tách bỏ chúng trước khi nhập kho.
Vật liệu ban đầu rất đa dạng chúng khác nhau về nhiều tính chất như: kích thước, hình dạng
trạng thái bề mặt, tính chất khí động. Vì vậy cần dựa vào tính chất khác nhau cơ bản nhất để lựa
chọn và sử đụng thiết bị thích hợp nhằm đạt hiệu quả làm sách cao nhất.
Đặc điểm của quá trình làm sạch và phân loại là có làm thay đổi về tính chất vật lý như: trạng
thái hay mầu sắc của sản phẩm nhưng không làm biến đổi đáng kể thành phần hóa học, hóa - lý và
hóa – sinh.
Phân riêng hệ lỏng không đồng nhất được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp
khác nhau như công nghiệp hoá chất, thực phẩm, dược phẩm, vật liệu xây dựng,
Trong công nghiệp thực phẩm có nhiều qui trình công nghệ tạo thành những hỗn hợp không
đồng nhất gồm các chất nằm ở trạng thái khác nhau: lỏng, rắn, khí. Ví dụ: khi thực hiện các quá
trình cơ học như ép dịch quả, ép hạt dầu, ép nước mía ta thu dược sản phẩm lỏng trong đó có lẫn
các tạp chất rắn chất xơ, xác tế bào, tanin; trong quá trình sinh học cũng tạo ra hệ không đồng nhất
như trong quá trình lên men sữa chua ta được hệ không đồng nhất là nhũ tương,… Đối với sữa mới
Thiết bị trong công nghệ sau thu hoạch
- Có cơ cấu tháo bã liên tục để đảm bảo cho máy làm việc liên tục nhằm tăng năng suất máy và
tạo điều kiện cho việc tự động hoá dây chuyền sản xuất.
- Năng suất cao, chi phí năng lượng riêng thấp.
1.1.3. Phân loại
- Theo loại nguyên liệu: máy làm sạch và phân loại hạt, máy làm sạch và phân loại, củ quả.
- Theo nguyên lý cấu tạo: máy sàng, máy quạt, máy rửa, máy li tâm, máy lọc, máy lắng…
- Theo quá trình làm việc: máy làm việc liên tục, máy làm việc gián đoạn.
1.2. Các nguyên lý làm sạch và phân loại nông sản
1.2.1. Máy làm sạch và phân loại hạt
1.2.1.1. Làm sạch và phân loại theo kích thước
Phần lớn các tạp chất hữu cơ như cỏ, rác, mảnh cành, lá cây, thường có kích thước lớn hơn
hạt, còn đất, cát, bụi, rác vụn, thường bé hơn hạt. Lợi dụng sự khác nhau về kích thước này, người
ta dùng máy sàng có kích thước lỗ thích hợp để tách các tạp chất đó ra khỏi hạt. Khi chỉ có tạp chất
lớn hơn hạt thì tạp chất sẽ ở lại trên sàng, hạt lọt qua lỗ sàng. Khi chỉ có tạp chất bé hơn hạt thì
1
2
4 3
ngược lại. Nếu trong khối hạt có cả tạp chất lớn hơn hoặc bé hơn hạt thì sử dụng sàng nhiều tầng có
kích thước lỗ khác nhau, sàng lỗ to ở trên, sàng lỗ nhỏ ở dưới hoặc dùng một tầng sàng nhưng phần
sàng ở phía nguyên liệu vào có lỗ nhỏ, phần sàng ở phía sau có lỗ to dần. Đối với việc phân loại hạt
theo kích thước, quá trình cũng xảy ra tương tự. Như vậy, trong quá trình sàng người ta nhận được
sản phẩm hoặc nằm trên sàng hoặc lọt qua sàng, còn phần kia bị loại bỏ đối với trường hợp làm
sạch hoặc thu được sản phẩm cả ở phần trên và dưới sàng nhưng có độ lớn khác nhau trong trường
hợp phân loại.
Hiện nay, có nhiều loại sàng được dùng để phân loại hạt như: sàng phẳng, sàng lượn sóng,
Hình 1.2. Mặt sàng lưới đan
Thiết bị trong công nghệ sau thu hoạch
- 4 -
Lỗ ở trên tấm được làm dạng côn, phần có kích thước lớn hướng về phía sản phẩm đi ra. Ưu
điểm của tấm đục lỗ là hạt dễ dàng di chuyển trên mặt sàng. Tuổi thọ của loại sàng này cao hơn loại
lưới đan, nhưng nó có nhược điểm là diện tích rơi nhỏ.
Tuỳ theo hỗn hợp cần làm sạch và yêu cầu đối với hạt sau khi làm sạch mà chọn sàng có kích
thước lỗ và dạng lỗ thích hợp.
Hình 1.3. Mặt sàng tấm đục lỗ
Sàng lỗ hình tròn dùng để phân loại dựa vào sự khác nhau về chiều rộng của hạt. Những hạt
có tiết diện lớn hơn đường kính của lỗ sàng muốn lọt qua lỗ sàng dạng này hạt phải dựng thẳng
đứng lên, trục chính của hạt thẳng góc với mặt sàng. Khi chảy trên mặt sàng hạt ở trạng thái nằm,
trục chính của hạt song song với mặt sàng, do đó các hạt dài khó lọt qua sàng lỗ tròn hơn so với hạt
tròn và hạt ngắn.
Sàng lỗ dài dùng để phân loại dựa theo sự khác nhau về chiều dày của hạt. Nếu chiều dày của
- 5 -
Hình 1.4. Sàng tự làm sạch bằng bi cao su
- Sàng trụ là sàng phẳng cuộn tròn và quay xung quanh trục dọc của nó (hình 1.5). Loại sàng
này có cấu tạo đơn giản làm việc ít rung động nhưng năng suất thấp hơn loại sàng phẳng.
Hình 1.5. Sàng trụ
- Trống chọn hạt được sử dụng để làm sạch và phân loại hạt theo hình dạng hay chiều dài.
Người ta thường kết cấu kiểu trống có các lỗ với hình dạng và kích thước phù hợp với loại hạt cần
phân loại, thường là nửa hình cầu (hình 1.6).
Hình 1.6. Máy phân loại hạt kiểu trống
a) Sơ đồ máy; b) Sơ đồ nguyên lý cấu tạo.
chắc hơn sẽ rơi nhanh hơn những hạt nhẹ và tập trung lại ở các ô gần phễu cấp liệu.
1.2.1.3. Làm sạch và phân loại theo trọng lượng riêng
Khi đưa nguyên liệu hạt vào chế biến cần phải chú ý đến việc làm sạch các tạp chất nặng đá
sỏi, đất viên , mảnh thuỷ tinh,… Đây là những tạp chất rất khó tách bằng sàng vì kích thước của
chúng rất gần với kích thước của hạt, do đó phải phân loại bằng sự khác nhau về tỷ trọng. Nếu các
cấu tử trong hỗn hợp cần phân loại có sự khác nhau rõ rệt về tỷ trọng thì càng dễ phân chia. Trên
hình 1.8 là sơ đồ máy phân loại theo trọng lượng riêng.
Hình 1.8. Sơ đồ máy phân loại theo trọng lượng
1- phễu nạp liệu; 2- bộ phận lắng; 3- sàng
Thiết bị trong công nghệ sau thu hoạch
- 7 -
Nguyên liệu được cung cấp vào qua phễu cấp liệu 1. Khi rơi xuống chúng gặp phải dòng
không khí được thổi từ dưới lên nhờ một quạt, tạp chất có trọng lượng riêng lớn sẽ lắng xuống còn
hạt và tạp chất nhẹ sẽ được đẩy lên tấm sàng 3 tiếp tục làm sạch và phân loại.
1.2.1.4. Phân loại hạt theo tính chất bề mặt của nguyên liệu
Các cấu tử khác nhau trong khối hạt có trạng thái bề mặt không giống nhau. Bề mặt của chúng
có thể xù xì, rỗ, nhẵn, có vỏ, không vỏ,… Những trạng thái bề mặt khác nhau ấy có thể áp dụng để
phân loại trên mặt phẳng nghiêng. Khi các phần tử có trạng thái bề mặt không giống nhau chuyển
động trên mặt phẳng nghiêng thì chịu tác dụng của các lực ma sát khác nhau (hình 1.9).
- 8 -
Hình 1.10. Sơ đồ thiết bị phân loại theo màu sắc Sortex Junsơn
1. phễu nạp liệu- 2- máng rung; 3- băng tải; 4- buồng quang học; 5– tế bào quang điện;
6- tấm ngăn; 7- bộ phận tích điện; 8, 9- các điện cực; 10- các tấm ngăn; 11- bộ khuyếch đại.
1.2.1.6. Phân loại theo từ tính
Trong khối hạt đưa vào nhà máy thường có lẫn tạp chất sắt. Những tạp chất này rơi vào khối
hạt trong quá trình tuốt lúa, tẽ ngô,… hoặc trong quá trình làm sạch, vận chuyển. Tạp chất sắt có thể
làm hỏng bộ phận công tác của máy (máy nghiền, máy xay,…) và có thể bật ra tia lửa điện gây ra
hoả hoạn. Do đó làm sạch tạp chất sắt là một khâu có ý nghĩa rất quan trọng trong quá trình sản
xuất. Các tạp chất sắt, gang, niken, coban đều có thể dùng sàng tách ra được. Người ta thường dùng
nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện để tách các tạp chất sắt.
4
6
3
7
tự động rơi vào ống xả 2. Trong một số máy xay xát lớn, người ta đặt các máy phân ly từ tính công
suất cao để tách các tạp chất sắt một cách liên tục.
1.2.1.7. Phân loại theo phương pháp phối hợp
Để nâng cao hiệu suất phân loại và giảm số lần nguyên liệu qua nhiều thiết bị khác nhau,
người ta thường sử dụng máy phân loại kết hợp nhiều nguyên tắc phân loại khác nhau. Loại thiết bị
phân loại phức hợp thường gồm sàng và quạt. Sàng sẽ phân chia khối hạt theo kích thước lớn, nhỏ,
quạt sẽ làm sạch khỏi khối hạt các tạp chất nhẹ.
1.2.2. Máy làm sạch và phân loại củ quả
1.2.2.1. Máy làm sạch
Đối với rau, củ quả thường làm sạch bằng nước, nghĩa là dùng nước để loại bỏ bùn, đất, cát,
rác bẩn. Vì vậy, các máy làm sạch này còn được gọi là máy rửa. Nguyên tắc chung của máy rửa là
xáo trộn rau củ trong nước (hoặc dùng vòi xối), nhờ đó rau củ cọ xát lẫn nhau, cọ xát với các bộ
phận làm việc của máy làm tách các tạp chất bẩn bám trên rau củ. Rau củ được làm sạch, các tạp
chất bẩn theo nước thoát ra ngoài.
Máy rửa củ quả kiểu trống (hình 1.12), có cấu tạo gồm một hoặc hai trống rửa 2 được tạo nên
bởi các thanh thép chữ U gắn trên tang trống dọc theo đường sinh, giữa các thanh thép có khe hở
nhỏ để lọt đất cát bẩn. Ở phía cuối trống, có lắp gáo 3 để múc nâng và đổ củ quả sạch ra ngoài.
Trống rửa quay trong thùng đựng nước rửa 5, đáy nghiêng và có cửa 6 để xả nước bẩn. Trong quá
trình làm việc, củ quả di chuyển dọc trống nhờ góc thoải tự nhiên của khối củ quả khi chất đống và
do quá trình chất liên tục và múc liên tục.
Hình 1.13. Máy rửa kiểu tay gạt
1- máng đựng nướcvà củ quả; 2- các tay gạt; 3- trục lắp tay gạt; 4- gáo múc; 5- dây chuyền thu củ quả; 6- tấm
chắn; 7- nắp thoát nước và rác bẩn; 8- cửa thoát sỏi đá; 9- tấm lưới lọc.
Củ quả bẩn được cung cấp vào máy qua phễu cấp liệu 1, khi trục lắp tay gạt quay củ sẽ di
chuyển cùng với nước và được rửa sạch. Củ sạch sẽ được các gáo múc 4 hất đổ sang gầu chuyền 5
và đưa ra ngoài. Loại máy này có ưu điểm là khả năng xáo trộn tốt, nước rửa dùng nhiều lần nên tiết
kiệm được nước rửa nhưng có nhược điểm là củ quả dễ bị tróc vỏ hoặc gãy do các tay gạt tác động
mạnh vào khối củ quả.
Máy rửa củ quả kiểu ly tâm (hình 1.14) gồm đĩa 3 đặt nằm ngang, vành ngoài đĩa có gắn các
tấm gạt 4. Phía trên đĩa đặt ống nước 2, phía dưới đặt máng hứng nước bẩn 7 có cửa thoát nước 6.
Hình 1.16. Máy rửa rau quả kiểu khí thổi
1- thùng ngâm; 2- băng tải; 3- quạt gió; 4- ống thổi khí.
1.2.2.2. Máy phân loại
Do tính chất đa dạng của các loại rau, củ quả nên phần lớn các loại sản phẩm này đều phải
phân loại bằng tay. Để loại các sản phẩm không hợp qui cách người ta thường cho chúng di chuyển
trên băng tải, công nhân làm việc đứng ở hai bên băng tải. Muốn phân loại không sót nguyên liệu phải
được dàn mỏng và đều trên băng tải và tốc độ băng tải không được quá lớn, thường 0,12 0,15m/s .
Tuy nhiên, người ta cũng có thể lợi dụng một vài đặc điểm khác nhau về kích thước, khối
lượng riêng và màu sắc để giải quyết cơ khí hóa hay tự động hóa trong việc phân loại rau, củ quả.
- Phân loại theo kích thước thường có kết quả đối tốt đối với nguyên liệu có ít thông số vật lý
như những loại quả tròn hay quả hình trụ.
Trên hình 1.17a là sơ đồ máy phân loại củ quả kiểu đĩa, nó được cấu tạo bởi một đĩa quay
hình vành khăn, các tấm sắt 2 và 3 có dạng hình vòng cung đặt cố định. Khe hở giữa đĩa và thành
máng tăng dần theo hình vòng cung, khe hở này có thể điều chỉnh được tùy theo kích thước của
từng loại quả. Máy này có thể phân củ quả ra thành 3 hoặc 4 loại
* Thiết bị lắng làm việc gián đoạn
Trên hình 1.18a là sơ đồ thiết bị lắng làm việc gián đoạn. Hỗn hợp huyền phù được cho vào
theo từng mẻ, nước trong và cặn được tháo ra theo chu kỳ. Huyền phù được giữ ở trạng thái đứng
yên trong suốt thời gian lắng, các hạt lơ lửng dưới tác dụng của trọng lực lắng xuống đáy. Chất lỏng
sạch (nước trong) được tháo ra ngoài nhờ van đặt cao hơn lớp cặn đã lắng. Cặn được tháo ra ở đáy
sau mỗi chu kỳ lắng.
Hình 1.18. Thiết bị lắng làm việc gián đoạn
a) Thiết bị lắng cặn; b) Thiết bị lắng phân chia hai pha lỏng
Người ta thường bố trí hai thiết bị làm việc xen kẽ để đảm bảo quá trình sản xuất được liên tục.
Loại thiết bị này có ưu điểm là cấu tạo đơn giản, nhưng có nhược điểm là năng suất thấp, không
lắng được huyền phù mịn. Trên hình 1.18b là sơ đồ thiết bị lắng làm việc gián đoạn dùng để phân
chia hai pha lỏng có khối lượng riêng khác nhau như: mỡ và nước sữa.
Bể lắng 1 có dạng hình trụ
đáy hình nón, ở phía dưới bể lắng người ta đặt ống thủy tinh 2 để quan sát dòng chất lỏng. Mỡ có
Thiết bị trong công nghệ sau thu hoạch
- 13 -
khối lượng riêng
1
nhỏ hơn nổi lên trên, còn nước sữa có khối lượng riêng
theo ống dẫn ra ngoài. Các hạt rắn lắng xuống đáy và được đưa ra ngoài theo ống 4. Khi ống 4 bị
tắc bẩn thì người ta thổi không khí nén qua ống 5 vào để thông đường ống. Hình 1.20. Thiết bị lắng làm việc liên tục
a) Thiết bị lắng kiểu hình phễu; b) Thiết bị lắng kiểu răng cào
Thiết bị lắng làm kiểu răng cào được cấu tạo bởi một bể hình trụ 1, có đáy hình nón (hình
1.20b). Trong bể có lắp một trục thẳng đứng, trên trục có gắn cánh khuấy và trên cánh khuấy có lắp
các răng cào bằng thép. Trục quay với tốc độ thấp, (khoảng 2,5-30vg/ph) để không làm ảnh hưởng
đến quá trình lắng. Huyền phù được liên tục cho vào thiết bị. Nước trong tràn vào máng 2 đặt ở phía
Thiết bị trong công nghệ sau thu hoạch
- 14 -
trên. Cặn lắng xuống đáy được cánh khuấy răng cào 4 đưa vào tâm rồi theo ống ở đáy ra ngoài. Loại
thiết bị này có năng suất cao, có thể lắng được 300 tấn cặn/ngày đêm.
b) Máy lọc
Máy lọc được sử dụng để tách các tạp chất ra khỏi hỗn hợp lỏng hoặc tách chất lỏng ra khỏi hỗn
hợp rắn - lỏng. Nguyên lý làm việc của máy lọc là nhờ bản lọc hay vật lọc. Khi cho khối chất lỏng
chảy qua bản lọc thì tạp chất sẽ bám trên bề mặt bản lọc, còn chất lỏng sẽ đi qua. Để thực hiện quá
trình lọc điều kiện cần thiết là phải tạo ra sự chênh lệch áp suất ở hai phía bản lọc, có thể là áp suất
dư hoặc áp suất chân không. Nếu áp suất ở phía hỗn hợp lỏng đưa vào lớn hơn áp suất khí quyển
được gọi là máy lọc ép, nếu áp suất ở phía chất lỏng sạch chảy ra thấp hơn áp suất khí quyển được
gọi là máy lọc hút.
Về nguyên tắc cấu tạo bộ phận lọc thường là một số các bản lọc bằng vải, amiăng, gốm hay các tông
có nhiều lỗ nhỏ, được đặt trong các khung lọc. Chất lỏng được lưu thông qua các bản lọc nhờ áp lực của
bơm đẩy hoặc hút. Dưới tác dụng của sức nén chất lỏng sẽ thấm qua bản lọc chảy và tập trung vào bể
chứa. Các tạp chất sẽ lưu lại trên bản lọc hình thành lớp bã và được lấy ra theo chu kỳ hoặc liên tục.
Thiết bị lọc cũng được chia ra thành 2 loại: thiết bị lọc liên tục và thiết bị lọc gián đoạn.
* Thiết bị lọc gián đoạn
Thiết bị lọc ép với áp suất dư được cấu tạo bởi khung đặt vật lọc 1 có hai nửa, giữa đặt vật lọc 2
và qua bộ phận phân phối 3 và tách ra khỏi máy lọc (hình 1.22b) còn bã được ép lại nhờ chân không
ở trong các ngăn có vỉa lọc nằm trên bề mặt thùng. Hình 3.26. Thiết bị lọc kiểu thùng quay
Hình 1.22. Thiết bị lọc kiểu thùng quay
Khi thùng quay với tốc độ 2-3vg/ph bằng không khí ngoài trời hút vào qua các ngăn 2 thì khi ra
khỏi vùng lọc sẽ được làm khô (vùng làm khô II). Sau đó nó được rủa bằng vòi xối nước 1 (vùng
rủă III) và cuối cùng lại được làm khô một lần nữa bằng không khí (vùng khô IV). Bã được bóc
sạch khỏi vảI lọc bằng dao 5 và rơi vào thùng chứa 6. Khi thùng tiếp tục quay, vải lọc sẽ giải phóng
hết bã và được làm sạch bằng luồng khí nén (vùng tái sinh vải V) và chu trình được lặp lại.
c) Máy ly tâm
Máy ly tâm được sử dụng phổ biến để làm sạch và phân ly hỗn hợp lỏng. Nguyên lý làm việc
của máy là dựa vào lực ly tâm khi cho khối chất lỏng quay trong trống phân ly. Do có sự khác nhau
về khối lượng riêng của các thành phần có trong hỗn hợp lỏng, dưới tác dụng của ly tâm các thành
phần có khối lượng riêng lớn sẽ chuyển động ra xa phía trục quay, các thành phần có khối lượng
riêng nhỏ sẽ chuyển động về phía trục quay.
Dựa theo nguyên lý làm việc của máy ly tâm, kết hợp với nguyên lý làm việc của máy lắng và
lọc mà các máy ly tâm được phân ra hai loại : máy ly tâm lắng và máy ly tâm lọc.
Máy ly tâm lắng làm việc dựa việc dựa theo nguyên lý của máy lắng, nghĩa là dựa vào lực ly
tâm và trọng lực. Loại máy này được sử dụng để loại bỏ những phần tử pha rắn có kích thước nhỏ
Hình 1.23. Máy ly tâm lắng
1- trống phân ly; 2- đĩa côn; 3- ống dẫn hỗn hợp lỏng; 4- lỗ thông hỗn hợp lỏng
vào khe hở giữa các đĩa; 5- cửa tháo pha nặng; 6- cửa tháo pha nhẹ.
* Máy ly tâm lọc
Máy ly tâm lọc là loại máy làm việc liên tục tháo bã bằng vít xoắn (hình 1.24). Loại máy này
dùng để lọc huyền phù có nồng độ pha rắn lớn hơn 40%, kích thước hạt rắn lớn hơn 200m (nghiã
là các loại huyền phù đặc, thô và trung bình).
Hình 1.24. Sơ đồ cấu tạo máy ly tâm lọc
1- trống phân ly; 2- trống lắp cánh xoắn
Thiết bị trong công nghệ sau thu hoạch
Hình 1.25. Máy làm sạch hạt STC- 40
Máy có quạt gió hút những tạp chất nhẹ thu về bình xiclon. Bộ sàng gồm 2 tấm lưới : tấm
trên có lỗ ôvan để loại các tạp chất lớn hơn hạt, tấm dưới có lỗ chữ nhật hoặc lỗ tròn để lọc hạt cỏ
dại, cát sạn, sâu mọt. Bộ sàng chuyển động lắc ngang nhờ cơ cấu lệch tâm và 4 thanh treo.
Đặc tính kỹ thuật của máy :
Năng suất : 6 7 tấn/h; tốc độ trục máy: 460 v/ph; công suất động cơ : quạt 1,7kW, sàng
1kW; khả năng làm sạch : tạp chất lớn hơn hạt 96,2%, rơm rác 100%, cát bụi sâu mọt 84%, hạt cỏ
dại 50%. Kích thước máy (dài x rộng x cao) : 1500 x 1100 x 3760mm.
1.3.2. Máy rửa rau củ (MP-2,5)
Máy rửa củ quả kiểu trống MP- 2,5 là loại máy rửa làm việc liên tục do Liên xô (cũ) chế tạo
(hình 1.26).
Bộ phận rửa gồm hai trống rửa 3 và 4 có đường kính 600mm, dài 500mm và 900mm hợp bởi
những thanh thép có tiết diện 2 x 30mm lắp trên trục chung bằng những thanh đỡ chữ thập. Các
thanh thép được uốn dập như dạng thanh thép góc lắp vào bên trong trống bằng các giá, tạo ra cho
mặt trong trống có các sống nổi. Giữa các thanh trống có khe hở 15mm để lọt đất cát bẩn. Các gáo
Thiết bị trong công nghệ sau thu hoạch
- 18 -
múc 12 được làm bằng thép lá, dạng hình quạt trên đó có đục nhiều lỗ để thoát nước. Một cạnh lắp
theo chu vi của trống, một cạnh lắp theo thanh đỡ chữ thập và một cạnh để tự do. Gáo múc được lắp
ở phía củ quả thoát ra để múc nâng đổ củ quả ra ngoài.
Máng đựng nước rửa 7 và 11 làm bằng thép lá, treo vào các xà dọc phía trên của khung máy.
Đáy máng đặt nghiêng về phía phễu cấp liệu, ở đầu dưới của máng có các cửa 6 và 10 để tháo cặn
bẩn. Đường kính các cửa tháo 200mm, có nắp đóng chặt bằng khóa vít.
máy (dài x rộng x cao) : 2700 x 965 x 1175mm; khối lượng : 280kg.
1.3.3. Máy lọc kiểu khung bản
Máy lọc kiểu khung bản được sử dụng nhiều trong việc lọc dầu thô. Nó có cấu tạo bởi một loạt
các bản lọc xếp thẳng đứng trên khung máy và được ép chặt với nhau bởi một trục (hình 1.27a). Các
khung lọc (hình 1.27b) có cấu tạo là những hình vuông làm bằng gang. Giữa hai khung được ép
chặt với nhau bằng một lớp vải lọc.
Thiết bị trong công nghệ sau thu hoạch
- 19 -
Hình 1.27. Máy lọc kiểu khung bản
a) Sơ đồ cấu tạo máy
1- bệ máy; 2- đầu máy ép; 3- trục ngang; 4- vòi tháo dầu sạch; 5- máng
chứa dầu cặn; 6- thùng áp lực khí nén; 7- van xả khí; 8- ống dẫn dầu thô.
b) Cấu tạo khung lọc
I- Khung lọc; II- Khung rỗng; III- Hình cắt dọc của khung.
a) b)
Hình 1.28. Máy phân ly sữa COM-3-1000
a) Sơ đồ cấu tạo máy :
1- phao; 2- buồng phao; 3- ống trung tâm; 4- cửa thu mỡ; 5- Cửa thu nước sữa; 6- trống
phân ly; 7- thân máy; 8- gối đỡ trục đứng; - 9- nắp; 10- Bánh răng vít; 11- bộ truyền đai; 12-
động cơ điện; 13- bu lông căng đai; 14- đế máy; 15- gối đỡ dưới của trục đứng; 16- trục đứng.
b) Cấu tạo trống phân ly :
1- đế trống; 2- đệm cao su; 3- trục lắp phễu; 4- bộ phễu phân ly; 5- vỏ trống; 6- lắp phễu
vào trục; 7- lắp trục vào vỏ trống; 8- đai ốc hãm.
Trục trống và trụ lắp đĩa có 3 lỗ để khi sữa từ buồng phao vào máy sẽ theo ống trụ qua các lỗ đó
chảy tràn lên qua 3 lỗ thông thẳng đứng ra các khe hở giữa các đĩa. Bộ phận thu mỡ là một máng
hứng đặt nằm ngang với lỗ thu mỡ ở phễu trên cùng. ở lỗ thoát mỡ có vít rỗng để điều chỉnh độ mỡ.
Khi vặn vít vào làm giảm lưu lượng mỡ, vì vậy mỡ thu được có nồng độ cao hơn (đặc hơn). Bộ
phận thu nước sữa là máng hứng ngang với lỗ thoát nước sữa ở cổ vỏ trống phân ly. Bộ phận truyền
động gồm động cơ điện có công suất 1kW và bộ truyền động gồm đai truyền 11 và cặp bánh vít trục
vít 10.
Cho máy chạy và đổ sữa vào phễu cấp liệu 1. Sữa chảy vào máy qua lỗ giữa của trục trống và
Trên hình 1.29 là đồ thị phân bố kích thước hạt của hai cấu tử: hạt lớn và hạt bé. Trục hoành x
biểu diễn dấu hiệu phân chia (ví dụ chiều rộng hạt), trục tung y biểu diễn tần suất.
Hình 1.29. Đồ thị phân chia hỗn hợp hai cấu tử
Diện tích tạo thành giữa đường cong ct
1
và trục hoành là hàm lượng phần tử hạt lớn, diện tích
tạo thành giữa đường cong ct
2
với trục hoành là hàm lượng các phần tử hạt nhỏ. Khi đó, sẽ sảy ra 3
trường hợp:
- Trường hợp 1: Nếu sử dụng thông số phân chia D (hình 1.29a) hoàn toàn có thể tách khối hỗn
hợp ra thành hai phần riêng biệt: hạt lớn và hạt nhỏ. Đây là hỗn hợp dễ phân chia.
- Trường hợp 2: Nếu sử dụng thông số phân chia D
1
(hình 1.29b), có thể tách khối hạt ra làm
hai phần nhưng không hoàn toàn, một số hạt lớn và hạt nhỏ có chung một thông số
. Như vậy,
trong trường hợp này ta phải chia hỗn hợp ban đầu ra thành 3 phần hỗn hợp phân cấp (cấu tử 1, cấu
tử 2 và hỗn hợp gồm cấu tử 1 + cấu tử 2). Đây là hỗn hợp khó phân chia (muốn phân chia được cần
phải dùng thông số phân chia khác).
- Trường hợp 3: Sử dụng thông số phân chia D
2
(hình 1.29b), ta không thể tách riêng được hạt
lớn và hạt nhỏ. Đây là hỗn hợp không phân chia được (muốn phân chia được cần phải chọn dấu
hiệu phân chia khác).
Thiết bị trong công nghệ sau thu hoạch
- 22 -
b) Hiệu suất của quá trình làm sạch và phân loại
Về lý thuyết, khi ta chọn dấu hiệu phân chia đúng và thông số phân chia phù hợp đồng thời
chọn được thiết bị tương ứng để thực hiện quá trình thì hiệu suất đạt 100%. Nhưng trong thực tế do
nhiều lý do, hỗn hợp phân cấp mới nhận được vẫn còn lẫn các cấu tử theo tỷ lệ khác nhau, tức là
chưa tách được hoàn toàn. Vì vậy, hiệu suất của quá trình làm sạch và phân loại thường được đánh
giá như sau:
- Hiệu suất làm sạch tương đối:
100
o
o
t
, %
Trong đó:
o
- tỷ lệ tạp chất trong nguyên liệu đầu, %;
- tỷ lệ tạp chất trong nguyên liệu đã làm sạch, %.
- Hiệu suất làm sạch tuyệt đối:
100
oo
oo
to
q
2
Q
1
- L
ượng hạt không lọt qua sàng được xác định theo công thức:
Q
1
= 3600B h
v kg/h
Trong đó : B bề rộng sàng, m
Thiết bị trong công nghệ sau thu hoạch
- 23 -
h- chiều cao trung bình của lớp hạt trên sàng, m
- khối lượng thể tích của lớp hạt trên sàng, kg/m
3
v- vận tốc trung bình của hỗn hợp trên mặt sàng, m/s
Q2- lượng hạt lọt qua sàng được xác định theo công thức:
2
3600
1000
MZ
Q
t
Trong đó n- số vòng quay của trục tay quay hay bánh lệch tâm, v/ph
R- bán kính tay quay hay bánh lệch tâm, m
m- khối lượng phần chuyển động gồm có vật liệu và sàng
f- hệ số ma sát của vật liệu khi chuyển liệu trên lưới sàng
Q- năng suất máy; l- chiều dài sàng, m
- góc nghiêng của sàng, độ
a,b- các hệ số; a = 4,47.10-7, b = 3,71.10-3.;
c
- hiệu suất truyền động.
1.4.2.2 Máy quạt
Nếu trong dòng không khí thẳng đứng có một số hạt cần phân loại thì trên mỗi hạt sẽ chịu tác
dụng của trọng lực G và lực cản của môi trường R (hình 1.30).
Trong những điều kiện đã cho thì các lực đó có phương thẳng đứng và chiều ngược nhau. Mỗi
một hạt sẽ chuyển động theo chiều khác nhau tuỳ thuộc vào trị số của lực cản R và trọng lực G.
Nếu R > G thì hạt chuyển động xuống dưới, nếu R < G hạt chuyển động lên phía trên và R = G
hạt ở trạng thái lơ lửng.
Như vậy sẽ xảy ra sự phân riêng của hỗn hợp hạt, tức là quá trình phân loại được thực hiện.
- tốc độ dòng khí, m/s
v
h
- tốc độ chuyển động của hạt vật liệu, m/s
F
m
- diện tích mặt cắt ngang của hạt, tức là hình chiếu của hạt trên mặt phẳng vuông góc với
với véc tơ vận tốc tương đối của dòng không khí v
k
-v
h
.
k- hệ số sức cản khí động, phụ thuộc chủ yếu vào hình dạng hạt, trạng thái bề mặt của hạt (độ
nhẵn và độ lồi lõm), vị trí của vật thể đối với hướng của dòng không khí và tính chất của dòng khí.
Trị số k được xác định bằng thực nghiệm nếu biết tiết diện ngang của hạt Fm.
Nếu hạt lơ lửng trong dòng khí thì tốc độ của nó bằng 0 và trọng lực G được cân bằng với lực
cản của môi trường, khi đó:
2
k m th
R k F v G
v
th
- tốc độ tới hạn của hạt, m/s.
Từ phương trình này ta tìm được:
th
trống củ quả được nâng lên tới độ cao ở điểm A. Dưới tác dụng của trọng lực, củ quả rời ra và rơi
xuống điểm B (hình 1.31). Ngoài ra khi trống quay, củ quả còn di chuyển dọc trống từ máng chất
tới máng thu do chất liên tục và múc liên tục. Quá trình chuyển động của củ quả trong trống là
chuyển động phức tạp. Dưới tác dụng của lực ly tâm và lực ma sát, củ quả chuyển động theo các
đường 1-2, 3-4, 5-6, 7-8, Dưới tác dụng của sự trượt do góc thoải tự nhiên của khối củ quả khi
chất đống, củ quả chuyển động dọc theo trống theo các đoạn đường 2-3, 4-5, 6-7, Nhờ tác dụng
của quá trình chuyển động trên mà củ quả được xáo trộn và rửa sạch.