BÁO CÁO THỰC TẬP
Chuyên đề
Các thiết bị cơ bản trong chế biến
NSTP
MỤC LỤC
BÁO CÁO THỰC TẬP 1
Chuyên đề 1
Các thiết bị cơ bản trong chế biến NSTP 1
MỤC LỤC 2
1.Đặt vấn đề : 2
2.Đối tượng nghiên cứu và phương pháp nghiên cứu : 3
2.1.Đối tượng nghiên cứu : 3
2.1.1.Khái niệm về nghiền : 3
2.1.2.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nghiên trong các nguyên tắc nghiền: 4
2.2.Phương pháp nghiên cứu: 4
3.Nội dung nghiên cứu: 4
3.1.Cơ sở lý thuyết của quá trình nghiền: 4
3.2.Các nhóm yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nghiền trong các nguyên tắc nghiền: . .5
3.2.1. Nhóm tính chất vật nghiền : 5
3.2.2. Nhóm yếu tố của máy nghiền: 7
3.2.2.1. Các yếu tố động học : 7
3.2.2.2.Cấu tạo của bộ phận nghiền: 8
3.3. Các yếu tố ảnh hưởng năng suất, chất lượng và chi phí nhiên liệu riêng: 11
3.3.1. Các đặc tính nghiền: 11
3.3.2.Các yếu tố về cấu tạo máy: 13
4. Kết luận và kiền nghị: 14
Tài liệu tham khảo: 15
1.Đặt vấn đề :
Vấn đề sản xuất lương thực, thực phẩm cung cấp cho người và gia
súc, có tính thiết yếu và quan trọng đến việc phát triển kinh tế xã hội cũng
như phát triển đất nước. Chỉ khi nào được đảm bảo về ăn ở thì con người
+ Nguyên tắc cắt nghiến
+ Nguyên tắc ép dập
+ Nguyên tắc va đập(đập vỡ tự do và đập vỡ có tấm bản
kê)
Từ các nguyên tắc trên mà chia ra các loại máy nghiền sau;
+ Theo nguyên lý cấu tạo : máy nghiền kiểu búa, máy
nghiền kiểu thớt, máy nghiền kiểu trục cuốn.
+ Theo nhiệm vụ : máy nghiền vạn năng, máy nghiền
chuyên dùng (máy nghiền hạt, máy nghiền bánh dầu,…).
+ Theo kết cấu máy có : máy nghiền có quạt, máy nghiền
trống quạt, máy nghiền trục ngang, máy nghiền trục đứng.
+ Theo kích thướt nghiền vỡ có 5 nhpms máy sau :
TT Dạng máy nghiền D(mm) D(mm) Z
1 Máy nghiền thô 1500 – 150 250 - 40 3 – 5
2 Máy nghiền trung bình 250 - 40 40 - 6 4 - 5
3 Máy nghiền nhỏ 25 - 3 6 - 1 5 - 6
4 Máy nghiền tinh 10 - 1 1 – 0.075 6 – 100
5 Máy nghiền keo 12 – 0.1 0.075 – 10
-4
100-1000
2.1.2.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nghiên trong
các nguyên tắc nghiền:
Hiện nay việc nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nghiền
còn chua đầy đủ và toàn diện, còn nhiều phức tạp.Nhưng trong phậm vi
của bài chuyên đề, để tiện cho việc đánh giá, em xin phân ra các nhóm
ảnh hưởng sau:
- Nhóm tính chất của vật nghiền.
- Nhóm tính chất của máy nghiền.
- Các yếu tố ảnh hưởng năng suất, chất lượng và chi phí nhiên
liệu riêng.
chịu biến dạng đàng hồi, biến dạng dẻo có thể từ từ hoặc đột ngột, và
cuối cùng bị phá vỡ. Mặc dù ứng suất phá vỡ có thể theo một hướng
nhưng lại gây cho vật thể hiện tượng nén theo nhiều hướng.
- Khi có ngoại lực tác dụng gay nên sóng chấn động làm rạn nứt
vật thể. Để vật thể vỡ phải tạo cho sóng chấn động lan truyền qua hết
vật thể theo chiều tác động của lực và tốc độ truyền sóng bằng tốc độ
âm thanh.
- Khi vật thể không phá vỡ mà chỉ bị nứt do lực hút của các phan
tử thì các veet nứt sẽ khép lại. Muốn tiếp tục phá vỡ vật thể phải tốn
thêm năng lượng khắc phục.Cho nên có thể noi nghiền là một quá
trình tiêu tốn nhiều năng lượng nhất
3.2.Các nhóm yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nghiền
trong các nguyên tắc nghiền:
3.2.1. Nhóm tính chất vật nghiền :
a) Độ bền và độ cứng:
Như ta đã biết nghiền là một quá trình dùng các lực cơ học
tác dụng lên vật liệu để chia nhỏ chúng ra. Như vậy vật liệu chỉ được chia
nhỏ, khi mà lực tác dụng cơ học đủ lớn đẻ thắng độ bền, cũng như độ
cứng của các hạt. Cho thấy độ bền và độ cứng ảnh hưởng đến khả năng
chịu nén của hạt. Các nhà nghiên cứu cơ học phá vỡ đã phát hiện ra rằng
ứng suất tác động phá vỡ hạt theo một hướng lại gây cho vật thể chịu hiện
tượng nén theo theo mọi hướng trong lòng vật thể đó. Như vậy với những
vật liệu có độ bền khác nhau, sẽ gây ra những độ nén khác nhau. Với vật
có độ bền độ cứng cao thì sự phân chia các hạt trong quá trình nghiền sẽ
khó khăn hơn và tốn nhiều năng lượng hơn. Còn các hạt có độ bền độ
cứng thấp thì dễ gây ra bụi trong quá trình nghiền.
Như vậy, tuỳ vào từng vật liệu với độ bền, độ cứng khác
nhau mà quá trình nghiền sẽ khác nhau, với năng suất và chất lượng cũng
khác nhau. Cũng tuỳ vào từng vật liệu có độ bền độ cứng khác nhau mà ta
có phương pháp nghiền khác nhau.
độ ẩm thấp sẽ làm cho các phần tử ít hoạt động , lực liên kết sẽ tăng nên
độ bền cao việc phá vỡ đòi hỏi phải tốn nhiều năng lượng.
Vậy với vật liệu có độ ẩm cao hay thấp đều không tốt đối với
quá trình nghiền. Vật liệu có độ ẩm cao sẽ làm cho sản phẩm dễ bị nhão,
đặt quệt do có chứa một hàm lượng nước nhất định, làm ảnh hưởng đến
chất lượng sản phẩm. Còn vật liệu có độ ẩm cao sẽ làm cho quá trình
nghiền nhỏ không đều, tạo ra nhiều bụi và tốn nhiều năng lượng, ảnh
hưởng đến chi phí năng lượng riêng. Cho nên độ ẩm của vật liệu vào
khoảng 40% – 60% là phù hợp nhất cho quá trính nghiền.
d) Kích thướt và hình dạng của vật liệu :
Đây là hai yếu tố ảnh hưởng rõ nét đến quá trình nghiền.
Kích thướt vật nghiền lớn hay nhỏ sẽ xác định phương pháp
nghiền và cấu tạo của bộ phận nghiền, cũng như chất lượng của quá trình
nghiền. Những vật liệu có kích thướt lớn sẽ đòi hỏi cấu tạo của bộ phận
nghiền phức tạp nếu như yêu cầu sản phẩm có hạt nhỏ, ngoài ra kích
thướt lớn còn làm cho quá trình nghiền vỡ tồn nhiều năng lượng và sản
phẩm nghiền ít đồng bộ. Còn kích thướt qua nhỏ sẽ gây ra nhiều bụi trong
quá trình nghiền làm năng suất nghiền bị giảm.
Hình dạng hạt ảnh hưởng đến khả năng phaan chia của vật
liệu. Vì khi lực cơ học phá vỡ tác động sẽ gây ra hiện tượng nến theo mọi
phương, mà với mỗi hình dạng khác nhau của bề mặt nén sẽ cho các các
kết quả phá vỡ khác nhau :
+ Hình tròn do đạc điểm chịu lực của nó là như nhau theo
mọi phương, nên khi phá vỡ sẽ tạo ra đọ đồng đều về kích thướt cao hơn
các dạng khác.
+ Còn các hình khác vì khả năng chịu lượng không như
nhau nên kết quả phá vỡ là khác nhau, độ đồng đều cũng khác tạo nên
những sản phẩm có chất lượng không giống nhau. Theo kết quả nghiên
cứu thì những hình dạng có trục đối xứng sẽ cho độ đồng đều cao hơn.
Đối với quá trình nghiền thì vật liệu hình tròn sẽ chp chất
Vận tốc bộ phận nghiền tạo nên độn lớn của lực cơ học phá vỡ vật thể.
Nó ảnh hưởng rõ nét đến năng suất, chất lượng sản phẩm, cũng như quá
trình nghiền. Khi vận tốc bộ phận nghiền quá nhỏ thì quá trình nghiền vỡ
hật rất khó xảy ra, vì khi đó lực cơ học tạo ra là rất nhỏ không đủ để tạo
ra những sóng chấn động lan toả trong hạt, mà chỉ tạo ra những độ nén
nhỏ hơn ứng suất của hạt .Nhưng vận tốc nghièn quá lớn cũng không phải
là tốt vì nó sẽ ảnh hưởng nhiều đến các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật của quá
trình nghiền. Khi vân tốc quá lớn sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của bột
nghiền ví sinh ra nghiều bụi, ảnh hưởng đến chi phí nhiên liệu riêng vì
phải tốn nhiều năng lượng hơn để thu và lắng bụi, vận tốc quá lớn còn
gây khó khăn cho qua trình chế tạo máy, ảnh hưởng đến giá thành máy.
Cách cung cấp động học (dùng động cơ loại gì chạy bằng xăng hay
diezel, động cơ hơi nước hay động cơ đốt trong) chủ yếu ảnh hưởng đến
yếu tố kinh tế, kĩ thuật của máy. Thông thường thì ta hay chọn động cơ
diezel để tiết kiệm nhiên liệu và cho hiệu quả kinh tế cao.
3.2.2.2.Cấu tạo của bộ phận nghiền:
a)Đối với nguyên lý va đập vỡ tự do : thì cấu tạo bộ phận nghièn
chủ yếu là theo kiểu búa.
hình: máy nghiền kiểu búa
6
1
2
3
45
7
Cấu tạo và hình dạng, số lượng của búa là những yếu tố ảnh hưởng
chính. Đặc biệt với các búa nghiền ở máy nghiền thức ăn chăn nuôi,
người ta thiết kế theo kiểu bản lề, áp dụng hiện tượng lệch tâm. Đặc biệt
là búa được lắp theo bản lề tại lỗ có tâm quay, gọi là tâm vận tốc tức thời,
sẽ phát huy được hiện tượng va đập lệch tâm, khiến lực va đập không dội
2
1
Hình 2.14 Máy nghiền kiểu chà xát
Điều chỉnh độ to nhỏ của bột nghiền bằng cách điều chỉnh khe hở
giữa hai mặt say xát của hai thớt. Ngoài ra hình dạng hai mặt thớt cũng
ảnh hưởng năng suất và chất lượng nghiền. Với những bề mặt gồ ghề sẽ
cho chất lượng hậy bột nhỏ và độ đồng đều cao hơn do kho đó bà mặt chà
xát có hệ số ma sát cao, gây ra ít hạt thưa hơn. Hiện nay người ta hay làm
hai mặt thớt kiểu răng cưa để tăng động nghiến . Vật liệu làm thpwts
cũng phải đảm bảo về độ cứng, ít mài mòn, không bị nứt và tránh khả
năng bị mài nhẵn bề mặt và hai mặt thớt phải được làm từ vật liệu có độ
đồng đều cao, đồng nhất về cấu trúc.
c) Với nguyên tắc nghiến thường là các bộ phận kiểu trục cuốn
có răng.
Hình 2.15. Máy nghiền kiểu cắt nghiến
1. Trục nghiền; 2. Phễu cấp liệu
Bộ phận nghiền gồm hai trục cuốn có những mấu hay rãnh khía(hình
múi khế, dọc đường sinh của mặt trục) quay với tốc độ khác nhau, để các
rãnh khía kẹp hạt và nghền vỡ hạt. Chất lượng bột nghiền được quyết
định bởi khe hở giữa các bánh răng và tốc độ trục quay. Khi khe hỡ giữa
các báng răng lớn sẽ làm cho kích thướt hạt bột lớn, gây không đồng đều,
độ mịn không cao. Còn khi khe hở quá nhỏ sẽ làm cho có nhiều bụi ảnh
hưởng năng suất nghiền. cho nên việc điều chỉnh khe hở giữa hai trục
cuốn là rất quan trọng.
d) Theo nguyên lý ép dập vỡ thì cấu tạo của bộ phận nghiền
thường là kiểu trục cuốn nhẵn.
1
Hình 2.16 Máy nghền kiểu ép dập
1. Trục nghiền ; 2.Phễu cấp liệu.
Cấu tạo gồm hai trục cuốn nhẵn (không có răng ) quay ngược chiều
của vật thể chưa nghiền (hạt, cục,…) và kích thướt trung bình của bột đã
nghiền.
Nếu coi các hạt nguyên và kích thướt hạt bột tương đương với
những hình cầu, có đường kính trung bình lần lượt là D và d, hoặc tương
đương với những hình lập phương có các cạnh trung bình của các lỗ mà
các hạt bột lọt qua theo mặt cắt ngang của chúng là L và l thì ta có độ
nghiền bằng:
Z =
d
D
hay Z =
l
L
Như vậy khi độ nghiền Z cầng lớn thì số lượng hạt được phân chia ra
càng nhiều (từ một hạt) và càng nhỏ, làm cho sản phẩm càng mịn và càng
đồng đều hơn. Như vậy độ nghiền càng lớn thì chất lượng của quá trình
nghiền càng cao, do khả năng phân chia hạt tốt, lượng thừa sẽ giảm.
Tuy nhiên nếu độ nghiền quá lớn sẽ dễ gây ra bụi trong quá trình
nghiền do các hạt được phân chia quá nhỏ, làm giảm mức chi phí nhiên
liệu riêng và chất lượng sản phẩm thu được không cao. Cho nên khi chế
tạo máy nghiền, phải chú ý đến độ nghiền của máy phải phù hợp theo
công suất động cơ và yêu cầu .
b) Độ nhỏ:
Độ nhỏ của hạt hay bột là kích thướt trung bình của chúng, là đường
kính trung bình của các hạt bột được coi như tương đương với các hình
cầu, hoặc được coi là đường kính trung bình của các lỗ mà các hạt bột lọt
qua được theo mặt cắt ngang.
Như vậy độ nhỏ M là tỉ số độ nhỏ của hạt ban đầu M
h
và độ nhỏ của
- Thuyt th tớch do hai nh khoa hc V.L.Kiecpitrov(Nga) v
Ph.Kick(c) tỡm ra : Cụng cn thit nghin vt liu t l thun vi
mc bin i th tớch ca vt th
A
v
= f(V)
- Thuyt dung ho ca Ph.c. Boond :Cụng nghin t l vi
trung bỡnh nhõn gia th tớch (V) v b mt (S) ca vt liu em nghin
A
dh
= k
.S V
= k.
D3 kv
.
.D3 ks
= k
dh
.D
2.5
Trong õoù: k
v
vaỡ k
v
, laỡ caùc hóỷ sọỳ tyớ lóỷ troỹng caùc cọng thổùc theo thuyóỳt thóứ
tờch
k
dh
laỡ hóỷ sọỳ tyớ lóỷ trong thuyóỳt dung hoa
D laỡ õổồỡng kờnh vỏỷt lióỷu nghióửn.
yêu cầu và tiết kiệm được nhiên liệu riêng, cũng như năng lượng riêng.
Khe hở giữa đầu búa và sàng cũng là một yếu tố ảnh hưởng dến quá trình
nghiền, khi khe hở này tăng lên bột nghiền sẽ dẽ dàng lọ qua các lỗ sang
do đó sẽ tiết kiệm được chi phí nhiên liệu riêng.
d) Vận tốc gió trong buồng nghiền:
Trong quá trình nghiền vận tốc gió trong buồng nghiền ảnh hưởng rất
lớn đến năng suất chất lượng chi phí nhiên liệu riêng. Khi búa chuyển
đọng vói vận tốc lớn sau cú va đập thứ nhất, sẽ sinh ra dòng hồi lưu cuốn
theo các hạt vật liệu, lúc này búa phải chạy theo vật liệu để va đập làm
cho động năng ở các lầm va đập liên tiếp sau đó sẽ giảm đi rõ rệt. Dòng
khí hồi lưu sẽ tăng khi vận tốc búa tăng, do đó khi tính toán tính toán vận
tốc cho búa nghiền phải nằm trong giới hạn không được vượt quá một
giới hạn nhất định.
Lượng cung cấp nhiên liệu nhiều hay ít cũng ảnh hưởng tới
năng suất cũng như chất lượng của quá trình nghiền, cung cấp nguyên
liệu nhiều sẽ làm cho năng suất tăng nhưng chất lượng của quá trình
nghiền sẽ giảm do hình thành nhiều bụi bột, còn cung cấp ít làm giảm
năng suất và làm hao hụt nhiều năng lượng nghiền.
4. Kết luận và kiền nghị:
Hiện nay thì việc nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nghiền
còn, nhiều phức tạp khó khăn và chua hoàn thiện. Trong phạm vi của bài
tiểu luận này chỉ nêu lên một số yếu tố chung nhất có thể sẽ phục vụ quá
trình sản xuất nhỏ ở địa phương, hay hộ gia đình.
Do thời gian không cho phép và tai liệu còn thiếu, mặc khác do kiến
thức còn thiếu nên bài tiểu luận này chỉ mang tính nghuyên cứu cá nhân
còn nhiều thiếu sót mong thày và các ban đống góp thêm để thêm hoàn
chỉnh.
Tài liệu tham khảo:
1. Giáo trình “máy chăn nuôi” – K.s Nguyễn Quang Lịch – Khoa Cơ